合肥研究院科自研多项先进仪器参与我国第二次青藏高原科考项目

青藏高原生态系统趋好的同时，潜在风险增加;亚洲水塔失衡，冰崩等新灾、巨灾频发;喜马拉雅山与冈底斯山隆升历史存在明显差异，导致新的生物演化模式。科考发现，冈底斯山先于喜马拉雅山隆升到现在的高度。喜马拉雅山阻挡南亚季风气团向北传输，使青藏高原逐渐变干变冷。高原隆升后，青藏地区生物形成“走出西藏”和“高原枢纽”共存的模式演化。

今年3月17日-6月17日，安光所基础科学中心及环境光学中心科研人员分批次前往西藏参与第二次青藏高原科考，先后在中国科学院青藏高原研究所野外台站藏东南高山环境综合观测研究站。携带自主研发且具有知识产权的监测设备，包括宽带腔增强氮氧化物分析仪、化学放大大气过氧自由基测量仪、腔增强反射率光谱仪、吸湿性腔增强反照率光谱仪及黒碳仪等仪器，前往青藏高原开展野外观测实验。

在前期技术攻关的基础上，实现气溶胶消光和散射系数好于0.1Mm-1和二氧化氮好于10ppt的探测极限，研制设备长期工作稳定，性能良好，在本次观测中发挥了重要作用，获得了大量的珍贵可靠数据。

氮氧化物是大气污染的主要污染物之一，对人体健康有严重危害。因此近年来氮氧化物的监测与治理等研究工作受到社会各界的密切关注。氮氧化物分析仪是能连续自动测定环境大气中氮氧化物浓度的仪器。从原理上可分为吸收光度法、电星法(库仑法)、化学发光法、红外光谱法和紫外光谱法。我国监测系统主要采用的是电量法和化学发光法氮氧化物自动分析仪。

基于化学发光法检测技术检测氮氧化物的含量，反应室是整个系统中的核心部件，而臭氧的浓度及纯度等参数也同样对仪器的长期工作性能有重要影响。化学发光法检测技术是基于NO能与O3能发生化学发光反应，且发光光强与NO的浓度成正比，而NO2是通过(钼)转换室转换为NO再进行检测。

反应室是NO与O3发生化学发光反应的场所，它的形状和内部结构会影响PMT接收到的光子数，经过电路部分处理后将最终影响仪器的灵敏度。所以说反应室是整个系统中的核心部件。而臭氧的浓度及纯度等参数也同样对仪器的长期工作性能有重要影响。

大气中的过氧自由基具有强氧化性和高反应活性,是大气环境中重要的氧化剂。通过对过氧自由基的研究,可以增强对大气氧化性,光化学臭氧和二次有机气溶胶生成等大气化学核心科学问题的理解,相应的测量方法的研究也成为国内外研究热点之一。

过氧自由基化学放大法(PERCA)是一种重要的测定大气过氧自由基的方法.PERCA能实时,在线,连续地测定大气过氧自由基,且体积小,运行成本低,被广泛应用于大气化学研究中。

光谱反射率是指地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。即地物对不同波长的电磁波会产生选择性反射。自然界大多数地表既不完全是粗糙的朗伯表面，也不完全是光滑的“镜面”，而是介于两者之间的非朗伯表面，其反射在某些方向上最 强烈，具有明显的方向性，这种反射称为方向反射。反射率指地物的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

这个反射率是在理想的漫反射的情况下，地物在整个电磁波波长范围内的平均反射率。因此，地物的反射率通常指的是光谱反射率。反射、透射这两种模式是光谱测量的基本手段。一个光谱测量系统通常包括了光谱仪、光源、光纤、样品支架、标准参比样品、和软件等部件。

反照率是指地表在太阳辐射的影响下，反射辐射通量与入射辐射通量的比值。它是反演很多地表参数的重要变量，反映了地表对太阳辐射的吸收能力。反射率是指某一波段向一定方向的反射，因而反照率是反射率在所有方向上的积分;反射率是波长的函数，不同波长反射率不一样，反照率是对全波长而言的。光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。

阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过光谱仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。

新闻来源：中国科学院合肥物质科学研究院

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