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整层大气透过率是反映大气光学特性的一个重要参数，在大气辐射、地球资源遥感、环境监测、空间目标监测等应用中具有重要的参考价值。在已知大气吸收气体含量、气溶胶光学特性和空间分布特性的情况下，可以利用大气辐射传输软件计算大气透过率。但是在实际应用中，实时获得吸收气体和气溶胶的空间分布是很困难的。因此需要建立测量系统对整层大气透过率进行直接测量。目前整层大气透过率的测量技术主要针对白天情况，以太阳作为光源，尚无昼夜测量功能的设备。
根据实际需要，我们研制了昼夜兼用的整层大气透过率仪，用于对可见光到近红外波段的整层大气光谱透过率进行准确测量。白天测量系统主要由平场凹面光栅和线阵CCD构成，利用太阳直接辐射测量其连续光谱：晚上测量系统由天文望远镜、滤光片、增强型CCD(ICCD)构成，对恒星进行分波段辐射值的测量。使用Langley-plot方法对仪器进行了标定。
本文介绍了大气透过率的测量原理和方法，分白天和晚上测量两部分着重介绍了整层大气透过率仪的设计思路和关键技术，给出了仪器的总体结构和主要技术参数，对整层大气透过率仪的组成结构以及数据采集与运行控制软件逐一做了详尽地描述，给出了测量方法和数据处理方法。
使用整层大气透过率仪在合肥地区对整层大气透过率进行了初步测量，得到整层大气白天的光谱透过率和晚上的分波段透过率。根据当地大气参数，利用MODTRAN模式对得到的整层大气光谱透过率进行了验证分析，并与太阳辐射计PGS-100的测量结果进行了对比，证明该仪器能够较可靠地测量整层大气透过率。