外场环境全自动太阳光度计带有温度校正的标准

太阳光度计等外场光谱辐射测量仪器的测量精度容易受环境温度的影响，特别是在典型的大陆性气候区，如敦煌，其昼夜温差相对较大。对于太阳光度计 CE318，当环境温度变化到 1°C 时，硅 (Silicon，Si) 探测器在 1020nm 处的测量误差可达到约 0.3%，后镓码 (Indium Gallium Arsenide，InGaAs) 探测器在 1639nm 处的测量误差可达到约 1%，CE318 在敦煌站点的最大工作温差可超过 70°C，这可能会造成巨大的测量误差。如果不考虑温差引起的测量误差，则由 CE318 观测数据得到的定标系数和反演结果将是不正确的。因此，对 大量CE318 传感器进行实时温度传感器校正测试是相当重要的。

本研究是基于太阳光度计 CE318 在敦煌辐射校正场地 (40.09° N, 94.40° E) 在 2020 年~2021 年的观测数据进行的。算法流程如下：

(1) 基于太阳光度计的数字电压值 (Digital Number，DN) 对观测数据进行粗筛。去除受到风霜雨雪以及沙尘影响比较明显的异常点；

(2) 选用加权 Langley 定标法，获取太阳光度计 CE318 在各个通道上的定标系数并反演出对应的 AOD；Langley 定标法如公式 a 和公式 b 所示，加权 Langley 定标公式如公式 c 所示。

因此，在外场环境中校正包括 CE318-T593 在内的受温度影响的太阳光度计比在实验室中更简单、更方便、成本更低。这种新的带温度校正的自动太阳光度计校正方法也适用于位于其他观测基地的其他类型的太阳光度计。太阳光度计不再局限于实验室进行温度校正，为提高场地自动化校正的精度打下了坚实的基础。此外，它还可以用于测量地球表面的温度，以及对海洋、大气和天空中的温度进行监测。这些传感器的应用，使我们能够更好地了解地球的变化，从而有效地控制人类活动对环境的影响。

（编辑：银川站长网）

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