大气分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种大气分析装置，其包括：实测单元，接收观测大气的实测资料并且分析实测资料后输出实测单元资料；模拟单元，模拟大气的状态后输出模拟单元资料；计算单元，针对实测单元资料与模拟单元资料进行比较运算后算出大气的分析资料。

Atmospheric analysis unit

The invention provides an air analysis device, which comprises: measuring unit, receiving the measured data and analysis of atmospheric observation data output unit measured data; simulation unit, simulation of atmospheric state simulation output unit data; calculating unit, data were analyzed to calculate the atmospheric comparison operation according to the measured data and simulation after the unit cell data.

【技术实现步骤摘要】
大气分析装置
本专利技术涉及一种针对大气的各种组成物质的吸收光谱进行分析而得以分析地球大气的大气分析装置(Apparatusforanalyzingatmosphere)。
技术介绍
目前为止，主要的观测方法是利用监视大气环境污染物质的观测用地面观测网进行观测。利用地面观测站监视大气环境污染物质的主要原因是设立观测站的成本相对较低，还能直接管理观测仪器。但，地面观测网在持续扩充观测站数量时受到很多限制。而且该观测站只拥有国内观测资料而在跨界性污染物质的源头、移动路径等的掌握上受到很多限制。韩国注册专利公报第10-0785630号公报揭示了针对红外线波长的光进行分析而量测大气中黄沙分布与浓度的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：韩国专利注册公报第10-0785630号
技术实现思路
解决的技术课题本专利技术涉及一种针对大气的各种组成物质的吸收光谱进行分析而得以分析地球大气的大气分析装置。本专利技术解决的技术课题不限于前述课题，本专利技术所属领域中具有通常知识者可以在下面的记载中明确地了解到前面没有提到的其它课题。解决课题的技术方案作为一实施例，本专利技术大气分析装置包括：实测单元，接收观测大气的实测资料并且分析实测资料后输出实测单元资料；模拟单元，模拟大气的状态后输出模拟单元资料；计算单元，针对实测单元资料与模拟单元资料进行比较运算后算出大气的分析资料。作为一实施例，本专利技术大气分析装置包括：实测单元，处理超光频谱资料而算出气溶胶或微量气体的斜柱浓度；模拟单元，模拟(simulation)化学输送模型及辐射传输模型后算出大气质量因子；把上述斜柱浓度除以上述大气质量因子后算出上述气溶胶或上述微量气体的垂直柱浓度。作为一实施例，本专利技术大气分析装置利用静止轨道人造卫星的超光谱传感器获得超光频谱资料并且以差分吸收光谱法或辐射亮度拟合法处理上述超光频谱资料，按照隶属于上述静止轨道人造卫星观测范围的各地区实时算出大气所含气溶胶或微量气体的浓度或分布。有益效果本专利技术由于使用静止轨道人造卫星的超光谱传感器而得以针对广泛地区实时收集高解像力的频谱。实时分析高解像力的频谱而得以实时掌握现有技术无法掌握的二氧化氮、二氧化硫、甲醛之类气体(gas)的浓度与分布。而且，由于能够实时掌握跨界性污染物质而得以提供可灵活地对应各种环境灾害的信息。附图说明图1是本专利技术大气分析装置的概略图。图2是本专利技术的实测单元的概略图。图3是本专利技术的模拟单元的概略图。图4是示出本专利技术大气分析装置从卫星接收资料的情况的说明图。图5是示出本专利技术大气分析装置的进程(process)的顺序图。符号说明10－大气分析装置，30－静止轨道人造卫星，100－实测单元，110－传感器部，130－光运算部，200－模拟单元，210－供应部，230－CTM模拟部，250－RTM模拟部，270－卫星观测条件部，300－计算单元。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施例。在这个过程中，为了有助于了解本说明内容及说明上的方便而将附图所示构成要素的尺寸或形状等予以夸张地图示。而且，为了照顾本专利技术的结构及作用而给予特别定义的术语可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。这些术语的定义应该以本说明书的整体内容为基础。图1是本专利技术大气分析装置的概略图，图2是本专利技术的实测单元的概略图，图3是本专利技术的模拟单元的概略图，图4是示出本专利技术大气分析装置从卫星接收资料的情况的说明图，图5是示出本专利技术大气分析装置的进程(process)的顺序图。下面结合图1到图5详细说明本专利技术大气分析装置的结构及作用。与现有技术利用安装在地面的气候观测站或飞行器等分析大气组成成分的情形相比，使用了以环境卫星有效载荷形态构成的本专利技术大气分析装置10时可以对广泛地区进行测量，也能针对跨洲际移动的二氧化硫或黄沙之类的跨界性污染物质进行测量。跨界性污染物质可能包含气溶胶，气溶胶则是除了云以外的大气中的粒子状物质的总称。作为比较实施例，以地面为基准观察时，极轨道人造卫星是一种没有固定在一个地点而随着时间路经地球上的其它位置的卫星。与本专利技术形成对比的极轨道卫星形态的大气分析装置10由于无法在所需要的特定时间固定于特定位置而使得其分析大气时受到时间与地点限制，其自由度较低。因此其比较不适于观测诸如黄沙一样跨境移动的跨界性环境污染物质。与此相比，以静止轨道卫星形态准备的本专利技术大气分析装置10由于一直位于固定位置而得以不受时间限制地针对特定地区进行大气分析。而且，容易观测跨界性污染物质，能够实时精密测量大气所含气溶胶、气体(gas)成分。静止轨道人造卫星30是一种人造卫星的周期和地球的自转周期相同的人造卫星。静止轨道上的物体以等同于地球自转的角速度绕着地球周围旋转。静止轨道大气分析装置10在高度3万5786km的轨道固定于地球的一个特定地区而得以实时观测特定的一个地区。如前所述，本专利技术大气分析装置10的重要特征在于静止轨道及能够实时观测。而且，针对从太阳通过地球大气后入射到位于宇宙空间的静止轨道卫星的辐射量观测其变化而得以准确地测量大气成分。而且，由于利用超光谱传感器测量辐射量而得以针对波长吸光特性不同的各种气体(gas)成分进行精密分析。为此，本专利技术大气分析装置10包括实测单元100、模拟单元200及计算单元300。实测单元100接收观测大气的实测资料并分析实测资料后输出实测单元100资料。模拟单元200模拟(simulation)大气状态后输出模拟单元200资料。计算单元300则针对实测单元100所输出的实测单元100资料与模拟单元200所输出的模拟单元200资料进行比较运算并且以该结果为基础算出大气的分析资料。本专利技术大气分析装置10能以环境卫星有效载荷(payload)的形态实现。作为一实施例，可以将构成本专利技术大气分析装置10的实测单元100、模拟单元200、计算单元300全部安装到环境卫星有效载荷。作为另一个实施例，只将实测单元100安装到环境卫星有效载荷后在宇宙空间观测地球的太阳光辐射量，模拟单元200或计算单元300则可以安装在位于地面的卫星观测站。作为其它各种实施例，可以把实测单元100、模拟单元200、计算单元300分散地配置在环境卫星有效载荷、地面的卫星观测站、远程资料处理地点之类的各种位置。作为一实施例，实测单元100包括传感器部110及光运算部130。传感器部110与光运算部130可以形成为单一模块或者形成为分离的模块。传感器部110针对从太阳通过大气后被静止轨道人造卫星30接收的太阳光进行观测并输出超光频谱资料。光运算部130接收传感器部110所输出的超光频谱资料并针对大气所含气体算出各类气体的斜柱浓度。作为一实施例，传感器部110包含超光谱传感器并且作为光学装置装载到静止轨道人造卫星30。一般光谱传感器把光线分光成有限数量的波段并针对特定波段检测光强度变化。由于特定物质对特定波段具有吸光特性，因此只要针对光谱传感器所检测的特定波段的光强度变化进行分析就能测出特定物质的量。作为一般光谱传感器之一的多分光(mul-channel)传感器主要利用数量限制在10几个的波长数算出对象物质，因此遥测大气中各种气体时具有一定限制。本专利技术的超光谱传感器(Hyperspectroscopysensor)的频谱解像力高于现有的光谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大气分析装置，其特征在于，包括：实测单元，接收观测大气的实测资料并且分析上述实测资料后输出实测单元资料；模拟单元，模拟上述大气的状态后输出模拟单元资料；计算单元，针对上述实测单元资料与上述模拟单元资料进行比较运算后算出上述大气的分析资料，上述实测单元包括：传感器部，针对从太阳通过上述大气被静止轨道人造卫星接受的太阳光进行观测并输出超光频谱资料；光运算部，接收上述传感器部所输出的上述超光频谱资料并针对上述大气所含气体算出各类气体的斜柱浓度，上述模拟单元包括：供应部，按照排放到上述大气的气体的种类输出排放量资料；CTM模拟部，其模拟化学输送模型，该化学输送模型输出上述大气所含上述气体的铅直分布信息；卫星观测条件部，在人造卫星观测时提供卫星观测几何资料；RTM模拟部，其模拟辐射传输模型，该辐射传输模型输出大气质量因子，上述卫星观测条件部把上述卫星观测几何资料输入到上述辐射传输模型，上述卫星观测几何资料至少包括人造卫星超光谱传感器查看地表面的对象地点的角度及方位角、太阳位置、地表面反射度中的至少一个，上述辐射传输模型接受了上述气体的铅直分布信息与上述卫星观测几何资料后输出上述大气质量因子，上述计算单元从上述实测单元接收上述大气所含各气体的斜柱浓度并且从上述模拟单元接收大气质量因子，从上述斜柱浓度与上述大气质量因子算出上述各气体的垂直柱浓度，上述供应部接收释放因子与活动率后输出上述排放量资料，上述释放因子是构成上述各气体的排放原因的信息，上述活动率则指示上述各排放原因的排放强度，上述化学输送模型接受上述排放量资料后输出上述气体的铅直分布，上述排放量资料以上述释放因子与上述活动率之积算出，计算上述排放量资料时，反映各排放气体的排放量的活动率，反映基于减排技术的各排放气体的清除效果，反映非减排释放因子，上述排放量资料的式可以如下展开，...

【技术特征摘要】
2013.02.15 KR 10-2013-00163681.一种大气分析装置，其特征在于，包括：实测单元，接收观测大气的实测资料并且分析上述实测资料后输出实测单元资料；模拟单元，模拟上述大气的状态后输出模拟单元资料；计算单元，针对上述实测单元资料与上述模拟单元资料进行比较运算后算出上述大气的分析资料，上述实测单元包括：传感器部，针对从太阳通过上述大气被静止轨道人造卫星接受的太阳光进行观测并输出超光频谱资料；光运算部，接收上述传感器部所输出的上述超光频谱资料并针对上述大气所含气体算出各类气体的斜柱浓度，上述模拟单元包括：供应部，按照排放到上述大气的气体的种类输出排放量资料；CTM模拟部，其模拟化学输送模型，该化学输送模型输出上述大气所含上述气体的铅直分布信息；卫星观测条件部，在人造卫星观测时提供卫星观测几何资料；RTM模拟部，其模拟辐射传输模型，该辐射传输模型输出大气质量因子，上述卫星观测条件部把上述卫星观测几何资料输入到上述辐射传输模型，上述卫星观测几何资料至少包括人造卫星超光谱传感器查看地表面的对象地点的角度及方位角、太阳位置、地表面反射度中的至少一个，上述辐射传输模型接受了上述气体的铅直分布信息与上述卫星观测几何资料后输出上述大气质量因子，上述计算单元从上述实测单元接收上述大气所含各气体的斜柱浓度并且从上述模拟单元接收大气质量因子，从上述斜柱浓度与上述大气质量因子算出上述各气体的垂直柱浓度，上述供应部接收释放因子与活动率后输出上述排放量资料，上述释放因子是构成上述各气体的排放原因的信息，上述活动率则指示上述各排放原因的排放强度，上述化学输送模型接受上述排放量资料后输出上述气体的铅直分布，上述排放量资料以上述释放因子与上述活动率之积算出，计算上述排放量...

【专利技术属性】
技术研发人员：金雋，李翰林，朴淥镇，金宰焕，李光睦，宋哲汉，金英俊，安明焕，刘正文，朴善基，
申请(专利权)人：延世大学校产学协力团，梨花女子大学校产学协力团，光州科学技术院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR