戶外光譜監測

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太陽光譜輻照測量應用包括科學氣象、氣候觀測、材料測試研究，太陽能電(diàn)池闆效率和(hé)太陽能可(kě)再生(shēng)能源的評價等。在大(dà)氣層外，太陽光譜可(kě)以看作(zuò)為(wèi)全波段的電(diàn)磁波譜，但(dàn)是在地表，由于大(dà)氣環境的影(yǐng)響，太陽光譜會(huì)存在很(hěn)多(duō)特征，也正是基于此，戶外太陽光譜的監測越來(lái)越多(duō)的被用于獲得(de)太陽的發光特性，了解光在大(dà)氣中的傳輸規律，以實現對大(dà)氣組分的監測。

大(dà)氣中的水(shuǐ)蒸汽、臭氧、氧氣等氣體(tǐ)會(huì)吸收部分太陽光（見圖1所示）。而由固态或液态的質粒分散到空(kōng)氣中形成的氣溶膠體(tǐ)系，對大(dà)氣輻射傳輸、氣候變化、環境質量、雲和(hé)降水(shuǐ)過程以及水(shuǐ)文循環過程都有(yǒu)重要影(yǐng)響，從而構成氣溶膠的輻射氣候效應、環境健康效應和(hé)雲物理(lǐ)效應。因此，研究氣溶膠的物理(lǐ)化學特質和(hé)光學特性及其時(shí)空(kōng)變化規律成為(wèi)大(dà)氣科學的一個(gè)熱點問題。

荷蘭Avantes公司推出的全自動太陽分光輻射儀（太陽光度計）可(kě)以直接測得(de)太陽輻照度數據，并以此反演計算(suàn)大(dà)氣透過率、消光光學厚度、氣溶膠光學厚度、大(dà)氣水(shuǐ)汽柱總量和(hé)臭氧含量等。
該系統配備太陽追蹤模塊和(hé)光學采集模塊，可(kě)以根據GPS信息自動采集太陽光譜輻照度。下圖為(wèi)本系統獲取的300-2500nm波段的太陽光譜。

系統組成

組成部分	主要設備清單	作(zuò)用/功能
設備主機	分光輻射儀	測試光譜輻照度、總輻照度、直射輻照度
	溫度傳感器(qì)	監測環境溫度
	濕度傳感器(qì)	監測環境濕度
	GPS接收器(qì)	顯示設備地理(lǐ)位置信息
	控制(zhì)電(diàn)路闆	控制(zhì)光譜儀和(hé)太陽追蹤儀工作(zuò)
	觸摸顯示屏	提供人(rén)機交互界面
	不間(jiān)斷電(diàn)源	供電(diàn)異常時(shí)提供保護，穩壓電(diàn)源
	恒溫控制(zhì)箱	穩定設備工作(zuò)溫度，防雨淋
太陽追蹤儀	太陽追蹤儀	全天候追蹤太陽位置，防雨淋
光學探頭	5°視(shì)場(chǎng)角餘弦探頭	測試光譜輻照度和(hé)直射輻照度，防噴濺
光學探頭	全天光餘弦探頭	測試光譜輻照度和(hé)總輻照度，防噴濺

技術參數

波長範圍	300-1100 nm
光譜分辨率	2.5 nm @ 300-1100 nm
波長間(jiān)隔	0.6 nm @ 300-1100 nm
波長精度	±0.2 nm @ 300-1100 nm
AD轉換	16位
曝光時(shí)間(jiān)	2.2ms~35s，自動優化
通(tōng)信接口	網口
工作(zuò)溫度	-40℃~+50℃
工作(zuò)濕度	0-90%RH (無冷凝)
供電(diàn)方式	AC 220 V 50Hz

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