2010.5.28 海洋光學(xué)光纖光譜儀應(yīng)用:上升流和下降流輻射測(cè)量

概要
上升流輻射可以是反射的日光，也可以是地面發(fā)射光，它是垂直地面向上的輻射。下降流輻射是從太陽(yáng)或者大氣層垂直指向地面的輻射。這兩種輻射（反照率）之間的聯(lián)系可以用來(lái)獲得植被，森林，海床以及更多地方的光譜信息。

光譜儀
一個(gè)HR4000光譜儀，帶一個(gè)HC-1光柵，為上升流和下降流的測(cè)量提供了一流的分辨率。HC-1光柵是一種可變閃耀波長(zhǎng)的光柵，覆蓋200-1100nm波長(zhǎng)范圍；光學(xué)分辨率為~1.5 nm(FWHM)，帶有一個(gè)50μm狹縫作為入射孔徑。一個(gè)OFLV-H4消除衍射濾光片可以屏蔽二級(jí)和三級(jí)衍射效應(yīng)。

取樣光學(xué)元件
光譜儀連接到一根光纖，末端連接一個(gè)CC-3-UV余弦校正器。CC-3-UV可以用來(lái)作為測(cè)量絕對(duì)光譜輻射的配件。你也需要一個(gè)DH2000-CAL（或者僅僅LS-1-CAL用于300-1050nm）來(lái)校準(zhǔn)系統(tǒng)的絕對(duì)光譜響應(yīng)，以及OOIIrrad-C軟件來(lái)計(jì)算光譜響應(yīng)強(qiáng)度和光參數(shù)（lumens, lux或candela）。或者可以選擇Gershun管，它可以調(diào)節(jié)入射光的角度（從1°到28°），并且直接連接到光譜儀或者光纖上。

測(cè)量采礦的影響

在一個(gè)名叫Caledonia的太平洋小島上，一個(gè)多國(guó)研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用海洋光學(xué)的光譜儀測(cè)量了露天采礦對(duì)海岸侵蝕、海草生長(zhǎng)及珊瑚礁健康狀況的影響。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)主要研究水面反射率和紊流分布之間的關(guān)系。后者與含有金屬及污染物的水流有關(guān)，因此，也就跟海草生長(zhǎng)和珊瑚礁的健康狀況相關(guān)。

采用一個(gè)測(cè)量范圍在360-1100nm的USB4000光譜儀，用于測(cè)量反射和輻射光。USB4000連接到一根末端接有Gershun管的光纖，Gershun管是可以調(diào)節(jié)光進(jìn)入光纖角度的裝置，在這種情況下，可以將角度減少到3°。上升流和下降流輻射測(cè)量——也就是測(cè)量水下光譜分布，為研究者提供了非常有用的數(shù)據(jù)。

研究人員還測(cè)量了沿海海水中葉綠素濃度以及從加勒比海、地中海和太平洋海邊收集的泥沙的反射情況。在這些泥沙的測(cè)量中采用了一個(gè)雙通道的光譜儀，用來(lái)獲取各種天然泥沙在可見(jiàn)光（410-900 nm）范圍的反射光譜。用Spectralon反射盤(pán)測(cè)量的上升流輻射和在自然光照下測(cè)得的下降流輻射，可以推算出泥沙的反射率。

后，研究人員將會(huì)應(yīng)用衛(wèi)星監(jiān)控、光譜輻射測(cè)量和數(shù)值模型等方法，用來(lái)更好的理解在珊瑚礁中微粒傳輸?shù)奶匦�，尤其是�?dāng)這些特性與海岸侵蝕速率息息相關(guān)的時(shí)候。

配置

1. HR4000 高分辨率光譜儀
HC-1光柵, 波長(zhǎng)范圍200-1100 nm
50μm狹縫作為入射孔徑
OFLV-H4 消除衍射濾光片
UV4 探測(cè)器升級(jí)
2. QP400-2-UV-VIS優(yōu)等光纖
3. CC-3-UV 余弦校正器
4. DH2000-CAL 輻射校正燈
5. OOIIrrad-C 軟件（用于絕對(duì)輻射測(cè)量）
6. SpectraSuite 光譜儀控制軟件
7. ASP 一年服務(wù)包

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