【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境监测，具体涉及一种通过测量光解速率推算no2累积浓度的方法。
技术介绍
1、
2、no2监测方法主要包括点源监测和遥感监测，都需要使用专用测量仪器，大多存在系统复杂、体积大、价格较昂贵等特点。
3、在太阳的辐射下，大气中的微量气体会吸收太阳光子中的能量，造成自身化学键断裂，发生光解反应，生成具有活性的原子和自由基，这些原子和自由基又会相互结合生成新的物质，来维持大气中的动态平衡。因此微量气体的光解反应常常被称为大气链式反应中的引发反应，在大气光化反应中占有重要地位。为了对光解反应过程进行准确描述，科学家们引入气体的光解速率，该参数是量化光解过程发生的一级速率常数，不仅对定量理解对流层的快速光化学反应至关重要，同样对于了解局部区域空气污染物的形成机理具有重要意义。科学家们已发现化学光度计测量法、滤光辐射计测量法以及光谱辐射计测量法等多种光解速率测量技术。尤其是1999年，科学家hofzumahaus所提出的光谱辐射计测量法，结合待测分子的吸收截面和量子产率数据，利用公式积分计算出光解速率。该方法凭借结构简单，测量准确以及测量种类多样性的优点，成为光解速率测量中最常用的技术。
4、物质光解速率的测量，可为大气光化学的现场调查提供观测数据，帮助理解大气中观测到的化学变化，进一步验证大气化学模型，同时由于其与特定污染气体浓度的相关性，也可对污染水平进行评估和预测。
5、本专利技术利用自研的光解光谱仪(公开号为cn115728248a的一种光谱仪装置)对no2光解速率进行了
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种通过测量光解速率推算no2累积浓度的方法，能够发现光化反应的进程及强度与驱动光化学反应的能量密切相关，在晴天时的光解速率数值要明显高于阴天与雨天。同时发现no2光解速率与浓度的积分曲线之间存在一种经验公式，相关性大于0.9，可通过测量no2光解速率对no2浓度的累积量进行快速计算。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种通过测量光解速率推算no2累积浓度的方法，包括：
3、利用光解光谱仪和max-doas仪器分别对no2光解速率与no2浓度进行连续观测，并将所测得的太阳辐亮度与tropomi卫星观测到的地面太阳辐亮度进行对比、验证；
4、分析所述no2光解速率与所述no2浓度分别与环境因素的相互关系，得到两者的日变化曲线；
5、分析所述no2光解速率与所述no2浓度的相互关系，对两者的所述日变化曲线进行积分，分别得到各自所述积分总量累积的变化趋势，并进行归一化处理；
6、对每个时刻所述no2浓度的数据和所述no2光解速率的数据平均计算，并进行最小二乘法多项式拟合，得到曲线方程。
7、可选的，所述光解光谱仪和所述max-doas仪器在观测时位于相邻位置。
8、可选的，所述no2光解速率对应的所述环境因素包括太阳辐射强度、天气。
9、可选的，所述no2浓度对应的所述环境因素包括天气和每日的时间区间。
10、可选的，所述每日的时间区间包括早间、午间和晚间，其中所述no2浓度在所述早间和所述晚间的浓度值最大，在所述午间的浓度低最低。
11、可选的，所述早间的时间区间为9:00-10:00，其对应的所述浓度值达到当日最大值，所述午间的时间区间为12:00-16:30，其受光解反应速率增大，对应的所述浓度值逐渐达到当日最小值。
12、可选的，所述曲线方程为通过最小化误差平方和确定回归方程。
13、可选的，所述回归方程表示为：
14、式中e为目标函数，p为n次的多项式拟合函数，xj为自变量，yj为因变量，计算并找到一组θ(θ0,θ1,θ2,...,θn)使得e最小。
15、可选的，对每个时刻所述no2浓度的数据和所述no2光解速率的数据分别积分，取两者平均值，拟合两者的均值曲线，两者的所述均值曲线的平均值用近似公式表示为：y＝-4.0*10-5*x3+0.001*x2+0.015*x-0.1365；
16、式中x为时间，y为两者的均值，随即可以求得no2浓度积分的近似值。
17、可选的，所述积分的平均值与近似公式所得值之间的相关性大于0.90。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
19、1、本专利技术提供了一种新的no2累积浓度的测量算法，并拓展了光解光谱仪的用途；
20、2、本专利技术利用现有光解光谱仪，无须额外设备，具有相对简单的测量结构，且成本低、准确性高；
21、3、本专利技术所测数据与tropomi卫星观测数据进行了对比验证，一致性好，测量结果精准；
22、4、本专利技术可利用原有光解速率测量数据计算得到no2累积浓度，无须额外测量，简化测量工序，提高测量效率；
23、综上，本专利技术的目的是，通过长期连续的实地观测，进行数据分析和公式推导，得到浓度数据与光解速率间的关系，拓展了光解光谱仪的用途，节约测量成本。
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1.一种通过测量光解速率推算NO2累积浓度的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种通过测量光解速率推NO2累积浓度的方法，其特征在于，所述光解光谱仪和所述MAX-DOAS仪器在观测时位于相邻位置。
3.根据权利要求1所述的一种通过测量光解速率推NO2累积浓度的方法，其特征在于，所述NO2光解速率对应的所述环境因素包括太阳辐射强度、天气。
4.根据权利要求1所述的一种通过测量光解速率推算NO2累积浓度的方法，其特征在于，所述NO2浓度对应的所述环境因素包括天气和每日的时间区间。
5.根据权利要求4所述的一种通过测量光解速率推算NO2累积浓度的方法，其特征在于，所述每日的时间区间包括早间、午间和晚间，其中所述NO2浓度在所述早间和所述晚间的浓度值最大，在所述午间的浓度低最低。
6.根据权利要求5所述的一种通过测量光解速率推算NO2累积浓度的方法，其特征在于，所述早间的时间区间为9:00-10:00，其对应的所述浓度值达到当日最大值，所述午间的时间区间为12:00-16:30，其受光解反应速率增大，对应的所述浓
7.根据权利要求1所述的一种通过测量光解速率推算NO2累积浓度的方法，其特征在于，所述曲线方程为通过最小化误差平方和确定回归方程。
8.根据权利要求7所述的一种通过测量光解速率推算NO2累积浓度的方法，其特征在于，所述回归方程表示为：
9.根据权利要求1所述的一种通过测量光解速率推算NO2累积浓度的方法，其特征在于，对每个时刻所述NO2浓度的数据和所述NO2光解速率的数据分别积分，取两者平均值，拟合两者的均值曲线，两者的所述均值曲线的平均值用近似公式表示为：y＝-4.0*10-5*x3+0.001*x2+0.015*x-0.1365；
10.根据权利要求9所述的一种通过测量光解速率推算NO2累积浓度的方法，其特征在于，所述积分的平均值与近似公式所得值之间的相关性大于0.90。
...【技术特征摘要】
1.一种通过测量光解速率推算no2累积浓度的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种通过测量光解速率推no2累积浓度的方法，其特征在于，所述光解光谱仪和所述max-doas仪器在观测时位于相邻位置。
3.根据权利要求1所述的一种通过测量光解速率推no2累积浓度的方法，其特征在于，所述no2光解速率对应的所述环境因素包括太阳辐射强度、天气。
4.根据权利要求1所述的一种通过测量光解速率推算no2累积浓度的方法，其特征在于，所述no2浓度对应的所述环境因素包括天气和每日的时间区间。
5.根据权利要求4所述的一种通过测量光解速率推算no2累积浓度的方法，其特征在于，所述每日的时间区间包括早间、午间和晚间，其中所述no2浓度在所述早间和所述晚间的浓度值最大，在所述午间的浓度低最低。
6.根据权利要求5所述的一种通过测量光解速率推算no2累积浓度的方法，其特征在于，所述早间的时间区间为9:00-10:...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾议，李浩然，鲁晓峰，叶帅，刘苏丽，武聪宇，余方俊，刘凤垒，汪世美，任昊，韩云坤，朱磊，窦科，常振，司福祺，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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