大气水汽测量改进与露天光谱学
研究人员表明,新中红外光谱仪可以精确测量不同形式的水的比率——被称为isotopologues大气水蒸气通过露天超过15分钟。Isotopologue比率,可以影响陆地水蒸发和植物蒸腾作用,用于开发模型的气候变化和了解水运输全球大气中。
“大道感应使用双频率梳可能使大气水蒸气isotopologue感应更简单和易于应用在远程环境中。更广泛的网络isotopologue测量将有助于提高数值天气建模。长束路径实现使用dual-comb技术将使空间解决的研究水蒸气运输对自然生态系统以及人类的工程(如农场),”研究员丹尼尔·赫尔曼解释说,国家标准与技术研究所(NIST)。“未来的垂直列测量使用梳子也可以提高校准程序isotopologue使用卫星测量。此外,遥感水汽的双重梳子也可以赞美其他新兴宽带中红外光谱的空气质量应用。”
丹尼尔·赫尔曼从NIST的新发现将视成像和应用光学国会,2022年7月11 - 15。赫尔曼的讲座定于2022年7月11日,PDT日上午。
今天,科学家依靠网络的传感器分析isotopologues大气中的水蒸气。虽然这些网络扩张,它们需要仔细校准之间保持精度随时间和地点。探测水汽在露天路径可能消除需要校准,使它更容易捕获大型蒸发以上水库或在整个流域。
然而,准确地检测多个空气中的水蒸气isotopologues需要中红外光谱仪光谱分辨率高、高精度和快速测量。为此,赫尔曼和他的同事们开发了一种新的大道中红外dual-comb光谱仪(DCS)使用近红外飞秒激光脉冲和特别设计的波导来创建宽带中红外脉冲在一个紧凑的包。
研究人员测试了新仪器,用它来测量超过760米的道路Platteville大气观测站在科罗拉多州。他们发现,该仪器可以一次操作领域的几个星期不需要干预。这允许他们获得几个月的数据在各种天气条件和温度。
使用DCS的测量获得的相关与那些获得使用传感器网络,显示潜在的大道DCS在描述大气水蒸气。
赫尔曼补充说,“为了扩大isotopologue测量网络,我们正在改善我们的技术的准确性检测分析系统学的设置。技术的敏感性可以使用更高的力量提高了梳子,使长路径。同时,平衡检测技术将在未来实现减少噪音技术。”
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