大氣臭氧是重要的大氣成分和溫室氣體，主要集中在平流層，它對太陽輻射中的紫外輻射有強烈吸收，使得到達地面的對生物有殺傷力的短波輻射保持在較低的水平，從而起著保護地表生物和人類的重要作用。臭氧是世界氣象組織/全球大氣觀測計劃（WMO/GAW）關注的六個重點領域之一，臭氧柱總量的觀測，也是WMO/GAW推薦長期開展觀測的項目之一。

        為了提高工作人員的技術能力和專業知識水平，更好地為廣大業務、科研用戶提供更加專業的技術服務，2022新年伊始，北京天諾基業科技有限公司特別邀請中國氣象局氣象探測中心張曉春正高級工程師來我司對氣象行業標準《Brewer光譜儀觀測臭氧柱總量的方法》（QX/T 172-2012 ）進行線上和線下的技術交流。

 

圖1 張老師正在給銷售和技術人員進行培訓

        張老師深入淺出的講解了臭氧的形成機制以及對全球氣候變化和人類活動的影響，并圍繞氣象行業標準《Brewer光譜儀觀測臭氧柱總量的方法》主要內容，對Brewer光譜儀的工作原理、系統構成、觀測場地要求、儀器安裝架設、檢查與維護等進行了詳細的介紹。

        天諾基業公司的全體銷售和技術人員參加了此次交流會，并在會議上就BREWER光譜儀觀測的頻次、數據應用、以及與臭氧激光雷達觀測的異同等方面和張老師進行了熱烈的交流與討論。會議上，張老師也分享了很多BREWER儀器的觀測經驗，以及在工作中遇到的問題和注意事項等，使我司人員收獲頗多、受益匪淺。

         BREWER光譜儀是目前觀測臭氧柱總量的主力儀器。我國境內的青海瓦里關全球大氣本底站、南極中山站、黑龍江龍鳳山區域大氣本底站、浙江臨安區域大氣本底站、西藏拉薩大氣本底站，以及云南大學、中國科學院大氣物理研究所等單位先后使用Brewer 臭氧光譜儀開展了臭氧柱總量等相關觀測研究，并取得了一系列的觀測和研究成果。

 

圖2 Kipp&Zonen Brewer MkIII分光光度計

        Brewer MKIII光譜儀是荷蘭Kipp & Zonen公司開發的專門用于紫外和臭氧精確測量的光譜儀器，它主要由一個光譜儀、水平跟蹤器和基座等構成。其工作原理是：根據臭氧對UVB的吸收特性,通過準確地跟蹤太陽（或月亮），采用衍射分光技術，測量UVB六個波長(303.2 nm、306.3 nm、310.0 nm、313.5 nm、316.8 nm、320.0 nm)的光強，基于差分吸收的原理反演大氣臭氧柱總量。它可以提供高精度的UVB、臭氧柱總量、二氧化硫柱總量以及氣溶膠光學厚度等參數。

圖3 紫外吸收光譜

 

圖4 系統組成說明

        目前，從熱帶到南北兩極總計有200多臺Brewer光譜儀在全球范圍內投入使用，分布在40多個國家（見下圖），約有80個Brewer工作站向世界氣象組織的全球臭氧觀測數據中心（WOUDC）報告臭氧和UV測量結果。

圖5 Brewer MkⅢ全球站點分布圖 

圖6 中國以及世界范圍內Brewer工作站點分布明細 

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