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戶外光譜監(jiān)測(cè)
太陽(yáng)光譜輻照測(cè)量應(yīng)用包括科學(xué)氣象、氣候觀測(cè)、材料測(cè)試研究，太陽(yáng)能電池板效率和太陽(yáng)能可再生能源的評(píng)價(jià)等。在大氣層外，太陽(yáng)光譜可以看作為全波段的電磁波譜，但是在地表，由于大氣環(huán)境的影響，太陽(yáng)光譜會(huì)存在很多特征，也正是基于此，戶外太陽(yáng)光譜的監(jiān)測(cè)越來(lái)越多的被用于獲得太陽(yáng)的發(fā)光特性，了解光在大氣中的傳輸規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣組分的監(jiān)測(cè)。
大氣中的水蒸汽、臭氧、氧氣等氣體會(huì)吸收部分太陽(yáng)光（見(jiàn)圖1所示）。而由固態(tài)或液態(tài)的質(zhì)粒分散到空氣中形成的氣溶膠體系，對(duì)大氣輻射傳輸、氣候變化、環(huán)境質(zhì)量、云和降水過(guò)程以及水文循環(huán)過(guò)程都有重要影響，從而構(gòu)成氣溶膠的輻射氣候效應(yīng)、環(huán)境健康效應(yīng)和云物理效應(yīng)。因此，研究氣溶膠的物理化學(xué)特質(zhì)和光學(xué)特性及其時(shí)空變化規(guī)律成為大氣科學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。
荷蘭Avantes公司推出的全自動(dòng)太陽(yáng)分光輻射儀（太陽(yáng)光度計(jì)）可以直接測(cè)得太陽(yáng)輻照度數(shù)據(jù)，并以此反演計(jì)算大氣透過(guò)率、消光光學(xué)厚度、氣溶膠光學(xué)厚度、大氣水汽柱總量和臭氧含量等。
該系統(tǒng)配備太陽(yáng)追蹤模塊和光學(xué)采集模塊，可以根據(jù)GPS信息自動(dòng)采集太陽(yáng)光譜輻照度。下圖為本系統(tǒng)獲取的300-2500nm波段的太陽(yáng)光譜。
系統(tǒng)組成
| 組成部分 | 主要設(shè)備清單 | 作用/功能 |
| 設(shè)備主機(jī) | 分光輻射儀 | 測(cè)試光譜輻照度、總輻照度、直射輻照度 |
| 溫度傳感器 | 監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度 | |
| 濕度傳感器 | 監(jiān)測(cè)環(huán)境濕度 | |
| GPS接收器 | 顯示設(shè)備地理位置信息 | |
| 控制電路板 | 控制光譜儀和太陽(yáng)追蹤儀工作 | |
| 觸摸顯示屏 | 提供人機(jī)交互界面 | |
| 不間斷電源 | 供電異常時(shí)提供保護(hù)，穩(wěn)壓電源 | |
| 恒溫控制箱 | 穩(wěn)定設(shè)備工作溫度，防雨淋 | |
| 太陽(yáng)追蹤儀 | 太陽(yáng)追蹤儀 | 全天候追蹤太陽(yáng)位置，防雨淋 |
| 光學(xué)探頭 | 5°視場(chǎng)角余弦探頭 | 測(cè)試光譜輻照度和直射輻照度，防噴濺 |
| 全天光余弦探頭 | 測(cè)試光譜輻照度和總輻照度，防噴濺 |
技術(shù)參數(shù)
| 波長(zhǎng)范圍 | 300-1100 nm |
| 光譜分辨率 | 2.5 nm @ 300-1100 nm |
| 波長(zhǎng)間隔 | 0.6 nm @ 300-1100 nm |
| 波長(zhǎng)精度 | ±0.2 nm @ 300-1100 nm |
| AD轉(zhuǎn)換 | 16位 |
| 曝光時(shí)間 | 2.2ms~35s，自動(dòng)優(yōu)化 |
| 通信接口 | 網(wǎng)口 |
| 工作溫度 | -40℃~+50℃ |
| 工作濕度 | 0-90%RH (無(wú)冷凝) |
| 供電方式 | AC 220 V 50Hz |
