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大气气溶胶通过各种辐射强迫机制对区域和全球气候变化产生显著的影响,气溶胶光学特性是准确估算其辐射强迫的前提条件。Ring效应描述由于大气分子的转动Raman散射引起的太阳夫琅禾费线的填充效应。这种填充效应受到气溶胶光学性质的影响,因此可以通过Ring效应来研究气溶胶的光学特性。本文开展基于大气辐射传输模型Ring效应模拟,并结合MAX-DOAS技术反演Ring效应来研究气溶胶的光学性质。 采用Monte Carlo大气辐射传输模型(McArtim)模拟计算了大气Ring效应(旋转拉曼散射概率,RSP),通过建立不同气溶胶光学特性情形参数表作为模型输入参数,模拟计算光在大气传输中发生转动Raman散射的概率,即衡量产生Ring效应的强度,分析了气溶胶光学特性(光学厚度、非对称因子g和单次散射反照率SSA)对Ring效应的影响。 研究了利用MAX-DOAS系统测量大气光谱获得Ring效应强度的方法,以Ring光谱作为“伪吸收截面”,对测量光谱采用差分吸收光谱技术反演获得实测的Ring效应强度(RSP)。 在合肥市科学岛开展了MAX-DOAS系统Ring效应的观测实验,将Ring效应的实测结果同模拟结果比较,分析了Ring效应强度变化和气溶胶光学厚度间的关系。所有俯仰角的RSP测量值都随着气溶胶光学厚度的增加而减小,测量角度为天顶方向时,对于气溶胶光学厚度灵敏度最高。 结果表明,通过大气辐射传输模型模拟计算Ring效应具有快速特点,结合MAX-DOAS技术测量Ring效应可以为气溶胶光学性质的研究提供一种新的途径。