张鹤露 秦敏† 方武 唐科 段俊 孟凡昊邵豆 华卉 廖知堂 谢品华

1) (中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 合肥 230031)

2) (中国科学技术大学, 合肥 230026)

介绍了435—465 nm波段非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术对碘氧自由基(IO)的定量方法.为准确获取IO的浓度信息, 对IBBCEAS系统高反镜的镜片反射率、有效腔长及损耗等参数进行了标定.利用氮气和氦气之间瑞利散射的差异性标定了高反镜的反射率曲线, 在IO吸收峰436.1 nm处镜片反射率R为0.99982, 真空状态下有效吸收光程达到3.83 km.根据O4的吸收, 修正后系统的有效腔长为60.7 cm.采用艾伦方差对系统的性能进行评估, 在60 s时间分辨率下, 系统对IO和NO2的探测限(2σ)分别为1.9 pptv和20 pptv (1 pptv (part per trillion by volume) = 10—12).通过鼓泡法将溶于碘化钾(KI)溶液的碘带出, 并将其光解后与臭氧反应产生稳定浓度的IO样气, 对IO在采样管内的损耗进行了标定, 结果表明IO的损耗可以忽略.利用IBBCEAS系统对IO的线性进行测定, 在39—530 pptv的浓度范围下IO的测量浓度与配比浓度的相关系数R2为0.99.进而, 利用该系统对海带排放的碘与臭氧反应生成的IO进行了测量.

1 引 言

碘氧自由基(IO)作为一种活性卤素(RHS),对对流层大气化学有着重要影响.在中纬度地区的海洋边界层, IO在臭氧损耗过程中起着重要的作用, 可以通过改变NO/NO2和OH/HO2的分配影响大气化学; 此外, 在沿海地区IO对于超细气溶胶粒子的形成起着关键作用, 而后者的成核会影响云的性质, 从而对气候产生影响[1].大气中的IO主要由有……