大氣成分觀測業(yè)務(wù)規(guī)范--(征求意見稿).doc

大氣成分觀測業(yè)務(wù)規(guī)范（征求意見稿）中國氣象局綜合觀測司（2011年5月）89前 言20世紀80年代以來，我國先后建成了上甸子、臨安、龍鳳山三個區(qū)域大氣本底觀測站和瓦里關(guān)全球大氣本底基準(zhǔn)觀象臺。2004年開始，啟動了香格里拉、阿克達拉和金沙3個新建區(qū)域大氣本底站的科學(xué)論證、試驗、建設(shè)等工作。從2001年開始，通過實施沙塵暴監(jiān)測預(yù)警服務(wù)系統(tǒng)一期工程，建立了基本覆蓋沙塵暴源區(qū)、主要移動路徑、嚴重影響區(qū)的沙塵暴監(jiān)測站網(wǎng)。從2005年開始，在已建的大氣本底觀測站網(wǎng)和沙塵暴站網(wǎng)基礎(chǔ)上, 又拓展建立了大氣成分骨干觀測網(wǎng)，在關(guān)鍵和典型地區(qū)初步建成了中國氣象局大氣成分觀測站網(wǎng)。同時，部分地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蠓?wù)的需要，開展了與大氣成分觀測相關(guān)的環(huán)境氣象觀測工作。隨著我國應(yīng)對氣候變化和各地氣象服務(wù)工作的深入，對大氣成分觀測的需求不斷增加，觀測內(nèi)容和要求也不斷完善，亟需制訂相應(yīng)的觀測規(guī)范來規(guī)范和指導(dǎo)大氣成分觀測工作。因此，從2010年開始，中國氣象局綜合觀測司組織氣科院、探測中心開展大氣成分觀測業(yè)務(wù)規(guī)范的編制工作，目前已經(jīng)形成征求意見稿。本規(guī)范秉承世界氣象組織全球大氣監(jiān)測觀測指南（Global Atmosphere Watch Measurements Guide）的基本要求，依托多年來形成的大氣成分觀測業(yè)務(wù)流程，在吸收現(xiàn)有大氣成分觀測業(yè)務(wù)管理和技術(shù)手冊的精髓基礎(chǔ)上，進行了完善和提升，同時也考慮了因地方氣象服務(wù)需要而開展的觀測要求。因此，本規(guī)范不僅適用于中國氣象局統(tǒng)一布局的大氣本底、沙塵暴和大氣成分等觀測工作，也適用于各地根據(jù)地方氣象服務(wù)需求開展的大氣成分相關(guān)觀測工作，以及相關(guān)的科學(xué)研究試驗觀測工作。本規(guī)范規(guī)定了大氣成分觀測的基本任務(wù)、觀測方法、技術(shù)要求以及觀測記錄的處理方法；各種觀測儀器的具體安裝、操作和維護以及業(yè)務(wù)軟件的具體使用方法由相應(yīng)的使用手冊進行規(guī)定，并成為本規(guī)范的重要補充。本規(guī)范由張曉春同志主持編寫，陳永清、靳軍莉、張宇、湯潔、孫俊英、徐曉斌、周凌晞、鄭向東、車慧正、林偉立、周懷剛、馬千里、李菲、耿福海、乜虹、何芳、云艷等同志參加編寫。目 錄前 言I第一編 總則1第1章 觀測組織工作11.1 觀測業(yè)務(wù)的分類、觀測方式11.1.1 觀測站分類11.1.2 觀測方式21.1.3 觀測任務(wù)21.2 觀測項目21.2.1 國務(wù)院氣象主管機構(gòu)規(guī)定的觀測項目21.2.2按省、地、縣級氣象主管機構(gòu)自行規(guī)定的觀測項目31.3 觀測程序41.3.1 自動觀測方式41.3.2 人工觀測41.4 時制、日界和對時41.4.1 時制41.4.2 日界41.4.3 對時41.5 大氣成分觀測員5第2章 大氣成分觀測場址62.1 基本要求62.2 技術(shù)要求62.2.1 觀測場62.2.2 觀測室72.3 儀器布設(shè)原則82.3.1 室外觀測儀器布設(shè)82.3.2 室內(nèi)儀器布設(shè)82.4 站址變動要求9第3章 觀測儀器93.1 一要求93.2 主要儀器基本技術(shù)性能指標(biāo)103.2.1 氣溶膠類觀測儀器103.2.2 溫室氣體類觀測儀器103.2.3 反應(yīng)性氣體類觀測儀器113.2.4 臭氧總量觀測儀器113.2.5 輻射觀測儀器123.2.6 酸雨及降水化學(xué)觀測儀器123.3 維護、檢修和標(biāo)校職責(zé)分工12第二編 大氣成分觀測14第4章 氣溶膠類觀測144.1 概述144.2 氣溶膠吸收特性觀測154.2.1 基本原理154.2.2 儀器的安裝、使用和維護164.3 氣溶膠質(zhì)量濃度174.3.1 基本原理174.3.2 儀器的安裝、使用和維護184.4 氣溶膠光學(xué)厚度204.4.1 基本原理204.4.2 儀器的安裝、使用和維護214.5 氣溶膠散射特性224.5.1 基本原理224.5.2 儀器的安裝、使用和維護244.6 氣溶膠膜采樣254.6.1 基本原理254.6.2 儀器的安裝、使用和維護26第5章 溫室氣體類觀測275.1 概述275.2 碳循環(huán)溫室氣體樣品采樣275.2.1 基本原理275.2.2 儀器的安裝、使用和維護285.3 CO2本底濃度觀測：非色散紅外分析285.3.1 基本原理295.3.2 儀器的安裝、使用和維護295.4 CH4/CO2濃度觀測：氣相色譜法-FID305.4.1 基本原理305.4.2 儀器的安裝、使用和維護305.5 CO/CH4/N2O/SF6濃度觀測：氣相色譜法-FID/ECD315.5.1 基本原理315.5.2 儀器的安裝、使用和維護315.6 CO2/CH4濃度觀測：波長掃描光腔衰蕩光譜技術(shù)（WS-CRDS）/離軸積分腔輸出光譜技術(shù)（OA-ICOS）325.6.1 基本原理325.6.2 儀器的安裝、使用和維護325.7 碳循環(huán)溫室氣體標(biāo)準(zhǔn)氣配制系統(tǒng)335.7.1 基本原理335.7.2 儀器的安裝、使用和維護33第6章 反應(yīng)性氣體類觀測356.1 概述356.2 一氧化碳：非色散紅外氣體過濾相關(guān)法356.2.1 基本原理366.2.2 儀器的安裝、使用和維護366.3 二氧化硫：紫外熒光法376.3.1 基本原理386.3.2 儀器的安裝、使用和維護386.4 氮氧化物：化學(xué)發(fā)光法396.4.1 基本原理396.4.2 儀器的安裝、使用和維護406.5 地面臭氧：紫外光度法416.5.1 基本原理416.5.2 儀器的安裝、使用和維護41第7章 臭氧總量觀測437.1 概述437.2 觀測原理437.3 儀器的安裝、使用和維護44第8章 輻射觀測46第9章 酸雨及降水化學(xué)觀測47第三編 觀測數(shù)據(jù)采集、傳輸與質(zhì)量控制48第10章 觀測數(shù)據(jù)采集與傳輸4810.1 數(shù)據(jù)采集方式4810.1.1 自動采集方式4810.1.2手動采集方式4910.2 觀測數(shù)據(jù)格式及編碼4910.3 數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)視49第11章 數(shù)據(jù)存檔、使用與管理5111.1 數(shù)據(jù)存檔5111.2 數(shù)據(jù)使用與管理51第12章 觀測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制5212.1質(zhì)量保證5212.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制52第13章 數(shù)據(jù)采集與傳輸業(yè)務(wù)軟件功能5313.1沙塵暴站網(wǎng)業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)5313.1.1 數(shù)據(jù)采集軟件5313.1.2 數(shù)據(jù)集成軟件5313.2 大氣成分站網(wǎng)業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)5413.2.1 前端下載軟件5413.2.2 數(shù)據(jù)采集軟件5513.2.3 質(zhì)控信息采集軟件5513.2.4 傳輸軟件55第一編 總則第1章 觀測組織工作大氣成分觀測是綜合氣象觀測的組成部分，是對一定范圍內(nèi)大氣化學(xué)成分和相關(guān)物理特性及變化過程進行長期、穩(wěn)定、持續(xù)的觀察和測定，為研究大氣成分變化對天氣、氣候以及人體健康的影響等提供可靠的基礎(chǔ)資料。大氣成分觀測是每個大氣成分觀測站的基本工作任務(wù)，必須嚴肅、認真、負責(zé)地做好。本規(guī)范是從事大氣成分觀測工作的業(yè)務(wù)規(guī)則和技術(shù)規(guī)定，觀測工作中必須嚴格遵守。大氣成分觀測儀器和業(yè)務(wù)軟件的操作手冊、技術(shù)規(guī)定等是對本規(guī)范的必要補充，編制時必須以本規(guī)范為依據(jù)，其內(nèi)容不得與本規(guī)范相違背。大氣成分觀測人員在認真貫徹執(zhí)行本規(guī)范的同時，也要熟練掌握大氣成分觀測儀器和業(yè)務(wù)軟件的技術(shù)、操作手冊中的有關(guān)內(nèi)容，確保正確順利地完成大氣成分觀測任務(wù)。本規(guī)范的制定、修改和解釋權(quán)屬國務(wù)院氣象主管機構(gòu)。1.1 觀測業(yè)務(wù)的分類、觀測方式1.1.1 觀測站分類大氣成分觀測業(yè)務(wù)可分為大氣成分本底觀測業(yè)務(wù)、大氣成分基本觀測業(yè)務(wù)和環(huán)境氣象觀測業(yè)務(wù)三類。大氣成分本底觀測業(yè)務(wù)為長期穩(wěn)定地獲取全球和國家重點區(qū)域大氣成分本底變化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料而設(shè)置的觀測業(yè)務(wù)。主要包括全球大氣本底站、區(qū)域大氣本底站。大氣成分基本觀測業(yè)務(wù)為獲取反映典型區(qū)域或代表性地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和人類活動導(dǎo)致的大氣成分及其物理、化學(xué)特性的變化和趨勢而設(shè)置的觀測業(yè)務(wù)。主要包括由中國氣象局統(tǒng)一布局的沙塵暴和大氣成分觀測站。環(huán)境氣象觀測業(yè)務(wù)指由各地方氣象部門為了滿足當(dāng)?shù)貧庀蠓?wù)需求而開展的與大氣成分相關(guān)的觀測業(yè)務(wù)。1.1.2 觀測方式大氣成分觀測可分為人工觀測（采樣）和自動觀測兩種方式。其中，人工觀測（采樣）方式主要包括各類大氣成分樣品的采集、觀測等。自動觀測方式主要包括各類大氣成分在線觀測。1.1.3 觀測任務(wù)大氣成分觀測工作的基本任務(wù)是觀測，數(shù)據(jù)及相關(guān)信息（樣品）的采集與記錄，數(shù)據(jù)的存儲、傳輸和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，儀器設(shè)備維護、檢修與標(biāo)校等。為積累大氣成分觀測資料，按有關(guān)技術(shù)規(guī)定和要求進行觀測。自動觀測項目每天24小時連續(xù)觀測；人工觀測和采樣項目按有關(guān)技術(shù)規(guī)定和要求進行。大氣成分觀測資料及相關(guān)信息按規(guī)定的時次和數(shù)據(jù)格式進行采集、上傳、存儲、備份及歸檔。按有關(guān)要求統(tǒng)計整理觀測記錄，進行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。對人工采集的各類樣品及相關(guān)信息等按有關(guān)規(guī)定和技術(shù)要求進行妥善保存，并按規(guī)定寄送。按有關(guān)技術(shù)要求和規(guī)定進行觀測儀器設(shè)備的日常巡檢、常規(guī)維護、檢修和標(biāo)校。按有關(guān)規(guī)定和要求，記錄與觀測業(yè)務(wù)相關(guān)的各種事件和活動，編發(fā)臺站數(shù)據(jù)質(zhì)量控制信息記錄報告。承擔(dān)國務(wù)院氣象主管機構(gòu)或省級氣象主管機構(gòu)規(guī)定開展的相關(guān)觀測。1.2 觀測項目1.2.1 國務(wù)院氣象主管機構(gòu)規(guī)定的觀測項目根據(jù)世界氣象組織全球大氣監(jiān)測觀測指南，結(jié)合我國大氣成分觀測業(yè)務(wù)的實際，大氣本底觀測、大氣成分基本觀測、環(huán)境氣象觀測以及實驗室樣品分析等業(yè)務(wù)主要開展的觀測要素見表1。表 1. 大氣成分主要觀測要素1.2.2 省、地、縣級氣象主管機構(gòu)規(guī)定的觀測項目 由省、地、縣級氣象主管機構(gòu)根據(jù)需要自定。1.3 觀測程序1.3.1 自動觀測方式每日上午、下午應(yīng)至少對觀測場和儀器設(shè)備各進行一次巡檢，記錄相關(guān)檢查結(jié)果。具體要求和時間參照值班制度由各站自定，但站內(nèi)必須統(tǒng)一；通過數(shù)據(jù)采集程序、運行監(jiān)控或數(shù)據(jù)顯示程序檢查儀器設(shè)備的數(shù)據(jù)采集是否完整，各類數(shù)據(jù)或信息文件傳輸是否正常，相關(guān)要素變化特征是處于正常變化范圍等；按照各觀測項目技術(shù)規(guī)程和技術(shù)手冊按時完成觀測儀器的日常巡檢、常規(guī)維護、檢修和標(biāo)校，發(fā)現(xiàn)異常或故障時及時處理。按照各類要素數(shù)據(jù)傳輸時效要求完成觀測數(shù)據(jù)的采集、存貯和發(fā)送。1.3.2 人工觀測一般應(yīng)在采樣前24小時對人工采樣、觀測設(shè)備進行檢查，尤其是要注意采樣器的充電是否正常，采樣瓶或采樣膜有無破損等；按有關(guān)技術(shù)要求完成樣品的采集；對因天氣或其他原因未完成觀測或采樣的，應(yīng)及時補測或補采，并進行記錄；按規(guī)定詳細記錄觀測站數(shù)據(jù)質(zhì)量控制信息；每日世界時00:30之前，完成前一日數(shù)據(jù)質(zhì)量控制信息記錄的錄入、核對及存貯；觀測程序的具體安排，臺站可根據(jù)觀測項目具體要求而確定，但全站的觀測程序必須統(tǒng)一，并且盡量少變動。1.4 時制、日界和對時1.4.1 時制除地面氣象要素和特殊要求外，觀測項目均采用世界時。1.4.2 日界大氣成分觀測項目均采用世界時00時為日界。1.4.3 對時臺站觀測時鐘采用世界時。每日世界時11時前應(yīng)檢查儀器及計算機時間，必要時進行調(diào)整，以使觀測儀器、計算機時間與標(biāo)準(zhǔn)時間之間的偏差符合相關(guān)技術(shù)要求和規(guī)定的誤差。1.5 大氣成分觀測員應(yīng)經(jīng)過系統(tǒng)業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)，取得省級或以上業(yè)務(wù)主管部門認定的大氣成分觀測業(yè)務(wù)崗位資格。 應(yīng)熟練掌握大氣成分觀測技術(shù)，嚴守觀測值班紀律，關(guān)注測站及周邊可能對大氣成分觀測產(chǎn)生影響的活動，堅持實事求是，不得涂改、偽造觀測記錄，積極、認真地按本規(guī)范的要求完成觀測任務(wù)。 負責(zé)觀測儀器和場地的日常巡檢、常規(guī)維護、檢修和標(biāo)校等，時刻保持儀器和場地處于良好狀態(tài)。在觀測儀器設(shè)備出現(xiàn)異?；蚬收蠒r，應(yīng)及時報告并采取有效措施，盡快恢復(fù)觀測。在每次觀測時，要及時、認真地填寫觀測記錄和向微機終端輸入人工觀測、采樣以及臺站數(shù)據(jù)質(zhì)量控制信息等記錄，并應(yīng)按規(guī)定的數(shù)據(jù)格式和編碼規(guī)定按時發(fā)送觀測數(shù)據(jù)，進行資料整理和編制報表。 應(yīng)積極參加業(yè)務(wù)主管部門組織的專項業(yè)務(wù)技術(shù)進修培訓(xùn)，不斷掌握新的觀測業(yè)務(wù)技術(shù)知識和新儀器的使用維護方法。 應(yīng)積極參加業(yè)務(wù)主管部門定期組織的考核。 第2章 大氣成分觀測場址2.1 基本要求大氣成分觀測站址應(yīng)設(shè)在能較好地反映區(qū)域性較大范圍大氣成分特征及其變化特點的地方，避免局部地形的影響，應(yīng)避開地方性霧、煙等大氣污染局地影響。應(yīng)位于當(dāng)?shù)睾０蔚囊粋€相對高地。在大范圍較平坦地表設(shè)立的觀測站，應(yīng)選擇高大建筑物或通過架高觀測平臺，使觀測的結(jié)果盡可能多的代表較大范圍或區(qū)域大氣的平均狀況。觀測平臺應(yīng)高出周圍障礙物（例如樹木、高草、灌木等），觀測平臺四周應(yīng)盡量空曠平坦，避免陡坡、洼地或鄰近有鐵路、公路、工礦、煙囪、高大建筑物的地方。大氣成分觀測系統(tǒng)如果建設(shè)在已有的氣象站觀測區(qū)域內(nèi)時，應(yīng)布設(shè)在上風(fēng)方，以避免其他觀測項目開展時，觀測人員開展觀測活動對大氣成分觀測的影響。具備穩(wěn)壓供電、雷電防護、交通、通訊及數(shù)據(jù)傳輸、觀測隊伍等基礎(chǔ)及配套條件。觀測站址選擇參照氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大氣成分觀測站址選擇執(zhí)行。2.2 技術(shù)要求2.2.1 觀測場 大氣成分本底觀測站和大氣成分基本觀測站的氣象觀測場要求參照地面觀測規(guī)范執(zhí)行。大氣成分本底觀測站應(yīng)擁有自主產(chǎn)權(quán)或長期使用權(quán)的觀測場地，并具有良好的觀測環(huán)境保護區(qū)（核心保護區(qū)和外圍保護區(qū)）、設(shè)施和保護措施。大氣本底觀測站和大氣成分基本觀測站觀測場地應(yīng)遠離樹木、建筑物、墻或其它障礙物。觀測儀器以及其他設(shè)備設(shè)施應(yīng)互不干擾。對于采樣口類型觀測項目環(huán)境要求為采樣口空間水平范圍大于120度沒有遮擋物且高于最低下墊1.5米以上，所測量的要素特征值要具有代表性。觀測場內(nèi)根據(jù)大氣成分觀測儀器布設(shè)位置和線纜鋪設(shè)需要，在場內(nèi)小路下修建電纜溝(管)，電纜溝（管）應(yīng)做到防水、防鼠，便于維護。觀測場、觀測平臺等供電線路及相應(yīng)的配電設(shè)施應(yīng)具有較好的防風(fēng)、防水、防老化等性能。環(huán)境氣象觀測站的觀測場中開展大氣成分輔助氣象觀測，可根據(jù)開展觀測需求而適當(dāng)放寬觀測場要求。觀測場的防雷設(shè)施必須符合氣象行業(yè)規(guī)定的防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.2.2 觀測室 根據(jù)開展觀測項目的實際情況，可選擇房間或者集裝箱作為觀測室。大氣成分基本觀測室和環(huán)境氣象觀測室的面積，應(yīng)視具體觀測項目而定，并預(yù)留儀器檢修、標(biāo)校等活動空間。觀測室內(nèi)地面、墻壁、頂棚均采用不易起塵的材料裝飾。屋頂應(yīng)具有一定的承重能力，以便儀器安裝和維護；室內(nèi)不能有強震動、強電磁輻射的設(shè)備，環(huán)境應(yīng)清潔、通風(fēng)、整齊、防潮，不起塵。觀測室內(nèi)要求恒溫，溫度變化要小，一般為253，濕度控制在60%以下。冬季取暖只能采用空調(diào)或電暖氣設(shè)備，禁止使用煤（柴）爐。在觀測室頂部及側(cè)壁的適當(dāng)位置應(yīng)預(yù)留直徑為5-10厘米的孔洞（需要根據(jù)具體觀測項目情況而定），以便于儀器采樣管和信號線引入室內(nèi)。觀測室墻壁下部適當(dāng)位置需要設(shè)有排氣口，排氣口外接有排氣管路，管路中部設(shè)有排氣扇將管內(nèi)氣體抽出，排氣管路的出氣口與觀測儀器的進氣口水平距離應(yīng)在10米以上，排氣口離站房內(nèi)地面的距離應(yīng)保持在20厘米以上，用于排放采樣裝置進氣管路的多余氣體和監(jiān)測儀器的尾氣。觀測室應(yīng)具有穩(wěn)定的電力供應(yīng)系統(tǒng)和設(shè)施，具有足夠的設(shè)備運行載荷量。電線、電路以及相應(yīng)電氣設(shè)備的架設(shè)需要合電力部門要求，具有良好接地和地網(wǎng)（阻值小于4歐姆）。觀測室內(nèi)供電質(zhì)量要求可靠，應(yīng)配備具有穩(wěn)壓過濾功能的穩(wěn)壓電源和不間斷電源，保證站內(nèi)供電的電壓波動不超過5%。如供電指標(biāo)達不到要求，則應(yīng)安裝多級穩(wěn)壓設(shè)備。站內(nèi)實驗室儀器用電、生活照明用電和觀測場用電的線路要各自獨立分開，避免互相干擾，并兼顧三相平衡。觀測室內(nèi)應(yīng)設(shè)有可靠通訊電話，可實現(xiàn)省內(nèi)、國內(nèi)的直撥；觀測室內(nèi)應(yīng)具有可靠的數(shù)據(jù)傳輸線路，具備數(shù)據(jù)傳輸和接入Internet的能力，室內(nèi)應(yīng)至少具有2個網(wǎng)絡(luò)端口。根據(jù)中華人民共和國氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)氣象臺(站) 防雷技術(shù)規(guī)范(QX4-2000) 的有關(guān)要求，觀測站的防雷等級為最高級。直流地、保護地和防雷保護地的接地電阻應(yīng)按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實施。2.3 儀器布設(shè)原則2.3.1 室外觀測儀器布設(shè)觀測場內(nèi)儀器布設(shè)，應(yīng)參照地面觀測規(guī)范中的有關(guān)要求。溫室氣體氣瓶、罐采樣，宜在室外進行，采樣點應(yīng)選在四周寬闊無遮擋、無污染的上風(fēng)方向，避開局地污染。能見度儀安裝在觀測場內(nèi)東側(cè)或西側(cè)，儀器中心軸線向南、北向至少各3米范圍內(nèi)下墊面無遮擋和強反射體。氣溶膠光學(xué)厚度觀測儀器宜安裝在觀測室頂部或觀測場內(nèi)，四周視野開闊，5度視角以上無遮擋。氣溶膠化學(xué)膜采樣設(shè)備一般安裝在觀測室頂部或觀測場內(nèi)。降水化學(xué)的自動降水采樣器安裝在觀測場內(nèi)，安裝布設(shè)要求參見地面觀測規(guī)范。2.3.2 室內(nèi)儀器布設(shè)儀器可擺放于平整、穩(wěn)固、耐磨的桌面上，儀器間距離宜大于50厘米，儀器背部距墻體距離宜大于50厘米，以便于儀器設(shè)備的檢修。氣溶膠類觀測儀器設(shè)備進氣管路宜位于儀器正上方，保持垂直。采樣管應(yīng)伸出觀測室并避免盤繞和彎折，觀測室屋頂開孔處應(yīng)進行防水和密封處理。氣溶膠質(zhì)量濃度、吸收特性、散射特性觀測儀器進氣口應(yīng)高于觀測室屋頂1.2-1.5米，溫室氣體觀測儀器設(shè)備專用采樣管進氣口距地面高度宜高于30米，一般需要一個小塔。反應(yīng)性氣體一般安裝于專用機柜內(nèi)，機柜周邊宜留有至少1米范圍用于操作和檢修。反應(yīng)性氣體進氣管路應(yīng)布置在房間角落或墻邊，安放牢固，且易于清洗，儀器廢氣宜通過專用管線排到室外下風(fēng)方向。反應(yīng)性氣體設(shè)備采用共線式進氣系統(tǒng)，進氣口高度應(yīng)高于觀測室屋頂1.5米。標(biāo)準(zhǔn)氣鋼瓶應(yīng)加裝安全防護帶，可以采用氣瓶架或者用一端固定在墻上的鐵鏈捆綁鋼瓶，防止歪倒。氣溶膠激光雷達安裝在專用觀測房內(nèi)，垂直空域內(nèi)無遮擋和固定飛機航線。室內(nèi)裝有空調(diào)時，應(yīng)注意避免直吹儀器，中央空調(diào)的出風(fēng)口不可在儀器正上方。2.4 站址變動要求大氣成分本底觀測站和大氣成分基本觀測站的站址變動，由國務(wù)院氣象主管機構(gòu)審批。環(huán)境氣象觀測站站址變動由省級氣象主管機構(gòu)審批。第3章 觀測儀器3.1要求具有國務(wù)院氣象主管機構(gòu)業(yè)務(wù)主管部門頒發(fā)的使用許可證，或經(jīng)氣象主管機構(gòu)業(yè)務(wù)主管部門認可使用的儀器；技術(shù)性能指標(biāo)滿足業(yè)務(wù)要求；具有較好的軟、硬件集成性能，儀器結(jié)構(gòu)簡單、牢靠耐用，具有較好的穩(wěn)定性、抗震性，適合自動觀測。具有較好的防雷、防靜電、抗干擾、防腐蝕、防水以及可維護性；具有RS232等數(shù)字信號的輸出端口，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)自檢、診斷功能。操作和維護方便，具有詳細的操作、技術(shù)手冊；易于維護、檢修，能維持長時間連續(xù)運行；具有完備的售后服務(wù)支持，穩(wěn)定的耗材、配件備件等供應(yīng)渠道；具有較高可靠性、準(zhǔn)確性，能夠獲取準(zhǔn)確的觀測數(shù)據(jù)；具有成熟的標(biāo)校、數(shù)據(jù)訂正處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等措施和方法，能夠確保觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。3.2技術(shù)性能指標(biāo) 大氣成分觀測儀器設(shè)備的基本技術(shù)性能應(yīng)符合以下要求，部分儀器設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo)參見附件一。3.2.1 氣溶膠類觀測儀器測量要素測量范圍靈敏度測量精度平均時間吸收特性01,000,000ng/m35.0X105個/cm3）5min3.2.2 溫室氣體類觀測儀器測量要素測量范圍靈敏度測量精度平均時間便攜采樣器010升/分CO2紅外分析法01,000ppm0.15ppm/v0.1ppm1minCH4/CO2氣相色譜法01,000ppm0.1ppm波長掃描光腔衰蕩光譜技術(shù)(5 sec / 5 min, 1-)CH4: 1 ppbv / 0.7 ppbvCO2: 150 ppbv / 10ppm 1% FS0.02ppm（30s） 0.04ppm60s（30s時間）200ppb1.0ppb 1% FS 0.5 ppb不大于 1 ppb 4分200ppb 0.5 ppb 1% FS0.25ppb（60s） 1 ppb90s（60s時間）200ppb 2 ppb 1 ppb 1 ppb 2 ppb 20秒 0.5% FS/月 1% FS /月3.2.4 臭氧總量觀測儀器臭氧總量觀測儀器的主要性能技術(shù)指標(biāo)如下所示：名稱性能指標(biāo)分 光 光 度 計紫外運行波長306.3納米、310.0納米、313.5納米、316.8納米、320.0納米汞燈標(biāo)定波長303.2納米分辨率0.6穩(wěn)定度0.1納米精度0.0060.002納米測量范圍290-340納米出射狹縫周期0.2294秒/縫/周1.6秒/周期測量準(zhǔn)確度1%（對于直接射光）運行溫度-2040天頂步進馬達分辨率0.13度24小時準(zhǔn)確度0.25度角度范圍0270度水 平跟蹤器分辨率0.02度24小時準(zhǔn)確度0.2度最大回轉(zhuǎn)率3.91度/秒最大角度偏移-60420度最大靜轉(zhuǎn)動力矩14.9牛頓米運行溫度-20403.2.5 輻射觀測儀器WMO地基輻射基準(zhǔn)站網(wǎng)測量的有關(guān)不確定度指標(biāo)如下：BSRN測量不確定度量 值1991*1997指標(biāo)*2004指標(biāo)直射太陽輻照度1%或2 Wm-20.5%或1.5Wm-2散射輻射10 Wm-24%或5 Wm-22%或5 Wm-2總?cè)丈?5 Wm-22%或5 Wm-22%或5 Wm-2反射太陽輻射15 Wm-25%3%向下的紅外輻射30 Wm-25%或10 Wm-22%或3 Wm-2向上的紅外輻射30 Wm-25%或10 Wm-22%或3 Wm-2*從WCRP-541991年5月*從WCRP-641991年11月根據(jù)現(xiàn)有研究評估3.2.6 酸雨及降水化學(xué)觀測儀器名稱測量范圍精度高精度天平0200g0.0001g精密電子秤03000g0.2gpH儀014 0.02電導(dǎo)率儀020000Scm-1 1.0% 3.3 維護、檢修和標(biāo)校職責(zé)分工儀器設(shè)備應(yīng)按要求定期進行維護、檢修和標(biāo)校。不能使用未經(jīng)檢定、超過檢定周期或檢定不合格的儀器設(shè)備。儀器維護、檢修和標(biāo)校后要進行詳細記錄，并存檔備案。在儀器出現(xiàn)異?；蚬收蠒r，應(yīng)按以下流程進行處理。觀測臺站、省級部門、國家級部門的職責(zé)分工如下：測wf 觀測臺站負責(zé)對異常情況進行初步檢查與診斷；配合上級部門對故障情況進行處理。在故障出現(xiàn)后，對能夠自行排除解決的異常應(yīng)及時處理，并記錄有關(guān)情況。對不能自行排除或在24小時內(nèi)無法排除的故障，應(yīng)在異常出現(xiàn)后48小時內(nèi)向上級部門報告。在接到修復(fù)后的儀器設(shè)備24小時內(nèi)，應(yīng)及時組織觀測人員恢復(fù)運行。省級部門在接到故障報告后12小時內(nèi)進行處理；對能夠自行排除的故障，應(yīng)在接到報告后24小時內(nèi)排除，記錄有關(guān)情況，并向國家級部門報送檢修報告。對不能自行排除或在24小時內(nèi)無法排除的故障，應(yīng)在接到報告后48小時內(nèi)向上級部門報告。同時，督促臺站在接到修復(fù)儀器后及時恢復(fù)運行，并對儀器設(shè)備恢復(fù)運行情況等進行檢查。國家級部門在接到故障報告后24小時內(nèi)進行處理；對48小時內(nèi)無法排除的故障，應(yīng)向省級部門提供答復(fù)或解決方案。故障排除后24小時內(nèi)，填寫檢修報告，并向省級部門反饋。第二編 大氣成分觀測大氣成觀測主要包括氣溶膠、溫室氣體、反應(yīng)性氣體、臭氧總量、輻射、酸雨和降水化學(xué)等部分。其中有關(guān)輻射和地面氣象要素觀測等內(nèi)容參見地面氣象觀測規(guī)范，酸雨觀測內(nèi)容見酸雨觀測規(guī)范。第4章 氣溶膠類觀測4.1 概述氣溶膠一詞的嚴格含義是指懸浮在氣體中的固體和(或)液體微粒與氣體載體共同組成的多相體系。相應(yīng)地，大氣氣溶膠是指懸浮在大氣中粒徑大小在0.01100微米之間的固態(tài)和液態(tài)微粒共同組成的多相體系。通常將大氣中懸浮的固態(tài)或液態(tài)微粒稱為氣溶膠。大氣氣溶膠主要包括了六大類七種氣溶膠粒子：沙塵氣溶膠、碳氣溶膠（無機碳和有機碳氣溶膠）、硫酸鹽氣溶膠、硝酸鹽氣溶膠、銨鹽氣溶膠和海鹽氣溶膠。氣溶膠的自然來源有風(fēng)蝕產(chǎn)生的礦物粉塵、海浪飛沫濺射產(chǎn)生的海鹽粒子、生物源和火山噴發(fā)物等，這些自然來源氣溶膠釋放量變化通常較??；人為源的氣溶膠主要包括了工業(yè)過程、化石燃料燃燒、生物燃料燃燒和敞開燃燒產(chǎn)生和大氣氣體污染物的氣-粒轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的二次氣溶膠顆粒物等，其中包括光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二次氣溶膠。氣溶膠的匯包括干沉降和濕沉降。氣溶膠物理特性分別由氣溶膠粒徑、質(zhì)量濃度等表示。根據(jù)粒徑大小不同學(xué)科有不同分類法，在大氣科學(xué)領(lǐng)域氣溶膠粒徑可分為3類：直徑0.0 5m的為愛根核(核模態(tài))；0.05m 直徑2m為巨核(粗模態(tài))。環(huán)境部門按粒徑分成4類：總懸浮顆粒物(TSP)， 絕大多數(shù)粒徑在100m以下，多數(shù)在10m以下； 可吸入顆粒物，亦稱飄塵，粒徑在10m以下； 細粒子，粒徑在2.5m以下；粗粒子，粒徑在2.510m之間。根據(jù)氣溶膠化學(xué)特性分為有機和無機，無機中又可分為水溶性成分(離子)、非水溶性成分等等。表征大氣氣溶膠特性的關(guān)鍵參數(shù)包括：氣溶膠的物理特性、化學(xué)特性、光學(xué)和輻射特性等。關(guān)鍵物理特性主要包括了氣溶膠的質(zhì)量濃度和數(shù)濃度、不同粒級的粒度分布、氣溶膠單顆粒的形態(tài)等。化學(xué)特性則主要是氣溶膠的元素和礦物組成，不同種類氣溶膠的化學(xué)組成。關(guān)鍵光學(xué)特性則包括氣溶膠粒子的吸收特性、散射特性、光學(xué)厚度等參數(shù)。目前可以用儀器在線分析氣溶膠的物理特性，如氣溶膠質(zhì)量濃度、數(shù)濃度、粒子譜分布。通過質(zhì)子激發(fā)X熒光法（PIXE）、XRF等方法可以定量測量氣溶膠粒子的元素含量；通過X射線衍射分析法可以測量氣溶膠主要是礦物氣溶膠的礦物組成。氣溶膠吸收特性的測量主要可以采用黑碳儀進行觀測；濁度計可以用來測量氣溶膠的散射特性。氣溶膠粒子的光學(xué)特性可以用太陽光度計、天空輻射計等儀器進行觀測。4.2 氣溶膠吸收特性觀測碳氣溶膠分為黑碳（Black Carbon, BC，或稱元素碳，Elemental Carbon, EC）和有機碳（Organic Carbon, OC）兩類。BC和EC是通過不同的方法定義的同一種物質(zhì)，BC是指光學(xué)法測得的吸光性含碳物質(zhì)，而EC是指化學(xué)法獲得的無機含碳物質(zhì)。盡管它們的熱、光、化學(xué)行為不完全一致，但人們通常將其通稱為黑碳氣溶膠。黑碳氣溶膠是懸浮在大氣中的黑色碳質(zhì)顆粒物，由含碳物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生。黑碳氣溶膠對光有強烈的吸收作用，是大氣氣溶膠中最主要的吸光物質(zhì)。大氣中黑碳氣溶膠的存在影響地球系統(tǒng)的輻射平衡，進而直接影響氣候；還可以作為云的凝結(jié)核影響云的形成及其微物理結(jié)構(gòu)，通過改變云的輻射特性來間接影響全球環(huán)境和氣候的變化。4.2.1 基本原理（1）光學(xué)衰減法其原理是通過實時測量石英濾紙帶上收集的粒子對光的吸收造成的衰減，并假定透過濾膜的光衰減是由黑碳（BC）吸收造成的，由此根據(jù)連續(xù)測量透過濾膜的光衰減的變化計算出黑碳的濃度。（2）多角度吸收光度法依據(jù)光學(xué)吸收法測量沉積在采樣膜上顆粒物光學(xué)衰減，根據(jù)單位時間內(nèi)的光學(xué)衰減增量、累計采樣體積、以及黑碳氣溶膠的當(dāng)量吸收系數(shù)，計算得到黑碳氣溶膠的大氣含量。并對沉積在濾膜上氣溶膠樣品的后向散射進行測量，根據(jù)后向散射的實際測量結(jié)果訂正因散射造成的光學(xué)衰減，從而達到測量的氣溶膠吸收特性的目的。4.2.2 儀器的安裝、使用和維護（1）安裝儀器安裝于室內(nèi)專用、穩(wěn)固的工作臺上。儀器四周應(yīng)留有足夠的空間，以便于儀器的散熱和檢修。采樣管為具有導(dǎo)電性的專用管線。采樣管的進氣口位于室外，進氣口距觀測室頂部平臺的高度應(yīng)1.2m。如采樣管口處沒有安裝防水過濾網(wǎng)，則應(yīng)將采樣管口向下彎折，避免雨水進入采樣管內(nèi)部。采樣管的出氣口，應(yīng)聯(lián)接到儀器的進氣口處，并確保聯(lián)接緊密。采樣管不應(yīng)盤繞和直角彎折，并應(yīng)進行固定。儀器安裝完成后，應(yīng)進行檢漏測試。（2）使用和維護工作任務(wù)主要內(nèi)容相關(guān)要求1.儀器運行狀況檢查檢查流量是否穩(wěn)定流量為3-5升/分鐘，偶然出現(xiàn)波動為正常采樣管口清潔程度檢查采樣管口應(yīng)通暢（管口朝下），如有堵塞請及時清潔泵的聲音是否異常泵的聲音較弱，無不正常噪音或聲響 濃度范圍檢查屏幕示值應(yīng)與近2-3天變化情況一致，如有波動，檢查周邊是否有污染活動異常信息顯示檢查屏幕上是否有儀器運行異常信息，如有應(yīng)及時根據(jù)提示進行相應(yīng)處理儀器異常指示燈正常情況下屏幕燈為綠色，如黃色燈亮，應(yīng)檢查儀器相關(guān)部件，如為紅色燈，表示出現(xiàn)嚴重故障，需要及時采取有效措施檢查采樣斑點狀態(tài)斑點色彩應(yīng)均勻、斑點之間的間距一致，斑點間沒有重疊檢查濾帶余量是否足夠濾帶余量應(yīng)能滿足24小時測量需要（50cm），不足時，應(yīng)及時更換檢查存貯介質(zhì)容量數(shù)據(jù)存貯介質(zhì)的容量應(yīng)能滿足24小時測量需要，不足時，應(yīng)及時更換檢查儀器及計算機時間與標(biāo)準(zhǔn)時間之偏差范為15秒，超出時，應(yīng)及時調(diào)整2.數(shù)據(jù)采集與傳輸檢查儀器數(shù)據(jù)采集情況采集軟件能夠正常采集儀器的觀測數(shù)據(jù)檢查小時數(shù)據(jù)生成情況能夠生成小時數(shù)據(jù)文件檢查數(shù)據(jù)傳輸情況能夠在指定時間傳輸數(shù)據(jù)文件磁盤數(shù)據(jù)備份每10天對磁盤中數(shù)據(jù)進行備份3.系統(tǒng)維護采樣管路清潔每8-12個月，清潔一次采樣管路，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔光桶清潔每6-8個月，清潔一次光桶，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔更換過濾芯每3-6個月，更換一次過濾芯，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時更換系統(tǒng)檢漏每3-6個月，對系統(tǒng)氣路漏氣檢查，正常情況應(yīng)無漏氣儀器機箱內(nèi)部清潔每6-10個月，清潔一次儀器內(nèi)部，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔4.3 氣溶膠質(zhì)量濃度顆粒物是大氣污染物的重要組成部分，不同粒徑的顆粒物反映了粒子來源及形成機制，在許多地球物理和地球化學(xué)的全球變化過程中扮演重要角色，影響到大氣化學(xué)反應(yīng)、云的形成、太陽對地球的輻射平衡以至氣候變化和人體健康，而這些影響受顆粒物化學(xué)組成和粒徑分布控制。燃燒源排放和成核作用形成的顆粒物粒徑一般小于0.2微米；0.20.5微米之間的粒子主要由大氣中氧化劑和氣態(tài)有機物反應(yīng)的生成物以及SO42-的二次氣溶膠組成，對人體健康、大氣能見度和酸沉降影響最大；在長距離的輸送和成云過程中，0.21微米粒徑段的顆粒物起主要作用。直接排入大氣和機械產(chǎn)生的初級顆粒物是對粗粒子最大的貢獻者，對人體健康影響最大的部分是PM10（Dp 10微米）；其中，PM2.5（Dp 1.2m。振蕩天平法儀器的安裝激光散射法儀器的安裝根據(jù)測量需要，采樣管進氣口處應(yīng)加裝切割頭。氣路管線必須完全插入聯(lián)接頭，確保聯(lián)接緊密，不會被拉出。環(huán)境溫度傳感器應(yīng)安裝在防水管內(nèi)，并安裝在室外合適位置。在安裝分流頭時，應(yīng)將它牢固地安裝在分流器內(nèi)管的頂端，分流頭的頂端到外管開口的距離應(yīng)為15.5cm。 采樣管進氣口處，應(yīng)加裝TSP防水帽。除濕管應(yīng)垂直安裝于儀器進氣口，確保聯(lián)接緊密，不漏氣。 溫濕傳感器應(yīng)安裝在室外延長管上，安裝溫濕傳感器的防輻射罩應(yīng)低于采樣口約50cm. 儀器安裝完成后，應(yīng)進行檢漏測試。（2）使用和維護振蕩天平法的儀器設(shè)備：工作任務(wù)主要內(nèi)容相關(guān)要求1.檢查儀器運行狀況采樣管口切割頭清潔程度檢查采樣管口切割頭處應(yīng)清潔無雜物，如有堵塞請及時清潔檢查狀態(tài)碼正常為OK 檢查流量主流量(Main flow) 10.12 l/m ，輔流量（Aux flow）15.670.50 l/m檢查屏幕顯示濃度范圍屏幕示值應(yīng)與近2-3天變化情況一致，如有波動，檢查周邊是否有污染活動；是否出現(xiàn)負值檢查濾膜負載率負載率超過30%需更換泵的聲音是否異常泵的聲音較弱，無不正常噪音或聲響 檢查儀器及計算機時間與標(biāo)準(zhǔn)時間之偏差范為15秒，超出時，應(yīng)及時調(diào)整2.數(shù)據(jù)采集與傳輸情況檢查儀器數(shù)據(jù)采集情況采集軟件能夠正常采集儀器的觀測數(shù)據(jù)檢查小時數(shù)據(jù)生成情況能夠生成小時數(shù)據(jù)文件檢查數(shù)據(jù)傳輸情況能夠在指定時間傳輸數(shù)據(jù)文件3.系統(tǒng)維護清潔切割頭每3-6個月，清潔一次切割頭，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時更換更換氣水分離器濾芯每3-6個月，檢查氣水分離器，堵塞需更換清潔進氣管路每6-8個月，清潔一次采樣管路，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔更換在線大過濾器每3-6個月，更換一次過濾器，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時更換更換濾膜膜負載率達到30%時應(yīng)及時更換4.儀器校準(zhǔn)儀器設(shè)備的定期校準(zhǔn)每3-6個月，對儀器進行流量校準(zhǔn)激光散射法的儀器設(shè)備：工作任務(wù)主要內(nèi)容相關(guān)要求1.儀器運行狀況檢查檢查流量是否穩(wěn)定流量為1.2升/分鐘，偶然出現(xiàn)波動為正常采樣管口切割頭清潔程度檢查采樣管口切割頭處應(yīng)清潔無雜物，如有堵塞請及時清潔泵的聲音是否異常泵的聲音較弱，無不正常噪音或聲響 濃度范圍檢查屏幕示值應(yīng)與近2-3天變化情況一致，如有波動，檢查周邊是否有污染活動異常信息顯示檢查屏幕上是否有儀器運行異常信息，如有應(yīng)及時根據(jù)提示進行相應(yīng)處理儀器異常指示燈正常情況下屏幕燈為綠色，如黃色燈亮，應(yīng)檢查儀器相關(guān)部件，如為紅色燈，表示出現(xiàn)嚴重故障，需要及時采取有效措施除濕泵真空壓力檢查每3小時儀器由待機狀態(tài)轉(zhuǎn)為運行狀態(tài)時，可以檢查除濕泵真空壓力，正常壓力范圍為40-60 psi采樣瓶狀況檢查是否有水或雜質(zhì)，如有，及時清潔采樣管垂直度檢查采樣管應(yīng)垂直，無較大傾斜防水杯檢查防水杯內(nèi)應(yīng)干潔無水，如有水或水漬，表明采樣管與屋頂聯(lián)接處密封不好，需要及時處理檢查儀器及計算機時間與標(biāo)準(zhǔn)時間之偏差范為15秒，超出時，應(yīng)及時調(diào)整，或重新啟動數(shù)據(jù)采集程序2.數(shù)據(jù)采集與傳輸檢查儀器數(shù)據(jù)采集情況采集軟件能夠正常采集儀器的質(zhì)量濃度和數(shù)濃度觀測數(shù)據(jù)檢查小時數(shù)據(jù)生成情況能夠生成質(zhì)量濃度和數(shù)濃度小時數(shù)據(jù)文件檢查數(shù)據(jù)傳輸情況能夠在指定時間傳輸數(shù)據(jù)文件3.系統(tǒng)維護采樣管路清潔每8-12個月，清潔一次采樣管路，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔除濕管路清潔每8-12個月，清潔一次除濕管路，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔，并檢查除濕管兩端聯(lián)接情況，正常時應(yīng)聯(lián)接緊密光室清潔每8-12個月，清潔一次光室，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔光阱清潔每10-12個月，清潔一次光阱，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔凹面鏡清潔每10-12個月，清潔一次凹面鏡，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔更換過濾芯每10-12個月，更換一次過濾芯，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時更換儀器機箱內(nèi)部清潔每6-10個月，清潔一次儀器機箱內(nèi)部，或視當(dāng)?shù)匚廴厩闆r及時清潔零過濾膜檢查每3-6個月，使用零過濾膜檢查儀器測量狀況，檢查時儀器數(shù)濃度應(yīng)小于10，如超出，檢查各部位聯(lián)接情況系統(tǒng)檢漏每3-6個月，對系統(tǒng)氣路漏氣檢查，正常情況應(yīng)無漏氣4.儀器校準(zhǔn)儀器設(shè)備的定期校準(zhǔn)在儀器運行10-12月時，應(yīng)及時送成分中心進行校準(zhǔn)4.4 氣溶膠光學(xué)厚度大氣氣溶膠光學(xué)厚度的測量可反映氣溶膠粒子對太陽輻射的消光作用。世界氣象組織的全球大氣觀測網(wǎng)（WMO-GAW）將大氣氣溶膠光學(xué)厚度的觀測作為基本觀測項目，目的是對全球大氣氣溶膠的變化趨勢進行長期觀測，進而研究其對全球和局地氣候變化的影響。同時氣溶膠光學(xué)厚度的地基觀測結(jié)果，也是對衛(wèi)星光學(xué)遙感校準(zhǔn)的一種重要的手段4.4.1 基本原理具有自動跟蹤掃描功能的太陽光度計，在可見光至近紅外波段有8個光譜通道，通過自動跟蹤太陽，測量不同波長的太陽直接輻射，進而計算出氣溶膠的光學(xué)厚度。儀器系統(tǒng)主要由光學(xué)及機械單元、控制單元、儀器支架及充電單元、數(shù)據(jù)采集及處理程序等部分構(gòu)成。不僅能自動跟蹤太陽進行太陽直接輻射測量，而且也可以進行太陽等高度角天空掃描、太陽主平面掃描和極化通道天空掃描等測量根據(jù)Bouguer 定律，地面測得的直射太陽輻射E（W/m2）在特定波長上：其中E0 是在一個天文單位（AU）距離上的大氣外界的太陽輻照度，R 是測量時刻的日地距離（AU），m 是大氣質(zhì)量數(shù)， 為大氣總的垂直光學(xué)厚度，Tg為吸收氣體透過率。若儀器輸出電壓V 與E 成正比，則公式（1）可寫成：其中V0 是定標(biāo)常數(shù)，在大氣相對穩(wěn)定條件下，進行不同太陽天頂角情況下的太陽直射輻射測量，儀器輸出電壓V 是m 的函數(shù)，V0 是從一系列觀測值外插到m為0 時的電壓值V。由lnV+lnR2 與m畫直線，直線的斜率就是垂直光學(xué)厚度-，截距就是太陽光度計在大氣外界測得的電壓信號V0，這就是常說的Langley法。大氣總的消光光學(xué)厚度 由分子散射（Rayleigh）、氣體吸收消光（如臭氧，水汽）和氣溶膠散射三部分組成，其中Rayleigh 光學(xué)厚度r 由地面氣壓測值計算出來，在可見近紅外波段氣體吸收主要是臭氧和水汽的吸收。在沒有氣體吸收的通道，上式右邊的第三項可以忽略，那么從總的光學(xué)厚度減去Rayleigh 光學(xué)厚度，氣溶膠的光學(xué)厚度就可計算出來。4.4.2 儀器的安裝、使用和維護（1）安裝太陽光度計應(yīng)安裝于室外空曠、周邊障礙物的高度小于5度的地方。儀器應(yīng)穩(wěn)固安裝在專用支架上，并確保儀器光學(xué)傳感器水平。聯(lián)接好儀器各部件之間的電纜線，輸入時間和測點的經(jīng)緯度。根據(jù)儀器跟蹤太陽情況，調(diào)整儀器位置，確保儀器能準(zhǔn)確跟蹤太陽。（2）使用和維護工作任務(wù)主要內(nèi)容相關(guān)要求1.儀器運行狀況跟蹤太陽情況檢查檢查光點位置是否有偏離，如有偏離及時調(diào)整，以光斑正好落在進光筒下部的小孔里為好；機器人臂工作情況檢查跟蹤太陽、復(fù)位時是否到位，如偏差較多，需要及時檢修檢查光桶旋轉(zhuǎn)情況查看光桶施轉(zhuǎn)時有無信號線纏繞，如有，及時調(diào)整檢查儀器水平