大气臭氧是重要的大气成分和温室气体，主要集中在平流层，它对太阳辐射中的紫外辐射有强烈吸收，使得到达地面的对生物有杀伤力的短波辐射保持在较低的水平，从而起着保护地表生物和人类的重要作用。臭氧是世界气象组织/全球大气观测计划（WMO/GAW）关注的六个重点领域之一，臭氧柱总量的观测，也是WMO/GAW推荐长期开展观测的项目之一。

        为了提高工作人员的技术能力和专业知识水平，更好地为广大业务、科研用户提供更加专业的技术服务，2022新年伊始，北京天诺基业科技有限公司特别邀请中国气象局气象探测中心张晓春正高级工程师来我司对气象行业标准《Brewer光谱仪观测臭氧柱总量的方法》（QX/T 172-2012 ）进行线上和线下的技术交流。

 

图1 张老师正在给销售和技术人员进行培训

        张老师深入浅出的讲解了臭氧的形成机制以及对全球气候变化和人类活动的影响，并围绕气象行业标准《Brewer光谱仪观测臭氧柱总量的方法》主要内容，对Brewer光谱仪的工作原理、系统构成、观测场地要求、仪器安装架设、检查与维护等进行了详细的介绍。

        天诺基业公司的全体销售和技术人员参加了此次交流会，并在会议上就BREWER光谱仪观测的频次、数据应用、以及与臭氧激光雷达观测的异同等方面和张老师进行了热烈的交流与讨论。会议上，张老师也分享了很多BREWER仪器的观测经验，以及在工作中遇到的问题和注意事项等，使我司人员收获颇多、受益匪浅。

         BREWER光谱仪是目前观测臭氧柱总量的主力仪器。我国境内的青海瓦里关全球大气本底站、南极中山站、黑龙江龙凤山区域大气本底站、浙江临安区域大气本底站、西藏拉萨大气本底站，以及云南大学、中国科学院大气物理研究所等单位先后使用Brewer 臭氧光谱仪开展了臭氧柱总量等相关观测研究，并取得了一系列的观测和研究成果。

 

图2 Kipp&Zonen Brewer MkIII分光光度计

        Brewer MKIII光谱仪是荷兰Kipp & Zonen公司开发的专门用于紫外和臭氧精确测量的光谱仪器，它主要由一个光谱仪、水平跟踪器和基座等构成。其工作原理是：根据臭氧对UVB的吸收特性,通过准确地跟踪太阳（或月亮），采用衍射分光技术，测量UVB六个波长(303.2 nm、306.3 nm、310.0 nm、313.5 nm、316.8 nm、320.0 nm)的光强，基于差分吸收的原理反演大气臭氧柱总量。它可以提供高精度的UVB、臭氧柱总量、二氧化硫柱总量以及气溶胶光学厚度等参数。

图3 紫外吸收光谱

 

图4 系统组成说明

        目前，从热带到南北两极总计有200多台Brewer光谱仪在全球范围内投入使用，分布在40多个国家（见下图），约有80个Brewer工作站向世界气象组织的全球臭氧观测数据中心（WOUDC）报告臭氧和UV测量结果。

图5 Brewer MkⅢ全球站点分布图 

图6 中国以及世界范围内Brewer工作站点分布明细 

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