●第1章大氣OH自由基概述1
1.1引言1
1.1.1對氣候的影響2
1.1.2對環境的影響3
1.2全球時空分布特征4
1.3源和彙7
1.3.1源7
1.3.2彙9
1.4物理性質12
1.4.1譜線形成12
1.4.2譜線形狀13
1.5光學特征16
參考文獻17
第2章OH自由基探測基本原理20
2.1理化方法探測OH自由基21
2.1.1激光誘導熒光技術及氣體擴張激光誘導熒光技術21
2.1.2差分吸收光譜技術22
2.1.3化學離子質譜技術23
2.1.4其他探測技術25
2.2探空氣球和飛機載荷探測OH自由基27
2.2.1探空氣球探測OH自由基27
2.2.2飛機載荷探測OH自由基28
2.3衛星載荷探測OH自由基29
2.3.1探測原理29
2.3.2應用29
2.4地基探測OH自由基38
2.5模型方法研究OH自由基43
參考文獻45
第3章空間外差光譜技術48
3.1空間外差光譜技術理論48
3.1.1光干涉理論49
3.1.2光譜分辨能力54
3.1.3儀器線型函數55
3.1.4其他相關理論56
3.2干涉圖數據分析與處理57
3.2.1光譜圖重建57
3.2.2干涉圖數據處理59
參考文獻62
第4章大氣輻射傳輸基礎63
4.1地球大氣的基本組成63
4.2輻射傳輸的基本物理量66
4.3比爾-朗伯定律68
4.4大氣輻射傳輸影響因素69
4.4.1大氣分子散射69
4.4.2大氣分子吸收70
4.4.3大氣分子折射72
4.5臨邊輻射傳輸過程73
4.5.1觀測幾何簡介73
4.5.2輻射傳輸方程76
4.5.3常用的臨邊輻射傳輸模型81
參考文獻87
第5章單傳感器OH自由基臨邊觀測正演89
5.1太陽光譜的測定89
5.1.1地基測量90
5.1.2衛星測量91
5.2大氣模式93
5.3OH自由基濃度數據庫94
5.3.1數據源94
5.3.2構建方法97
5.3.3OH自由基的全球分布102
5.4OH自由基熒光發射光譜156
5.4.1發射光譜計算156
5.4.2構建發射光譜數據庫157
5.5觀測能量仿真157
5.6應用160
5.6.1干涉圖數據處理160
5.6.2全球仿真結果168
5.7觀測能量的敏感性178
5.7.1對太陽天頂角的敏感性178
5.7.2對相對方位角的敏感性179
參考文獻179
第6章單傳感器OH自由基臨邊觀測反演181
6.1數據源181
6.2臨邊反演基本算法181
6.3反演算法的實現184
6.3.1中間層雲的識別與處理184
6.3.2OH自由基信號分離186
6.4發射能量的敏感性202
6.4.1對太陽天頂角的敏感性202
6.4.2對相對方位角的敏感性202
6.5應用203
參考文獻209
第7章正演及反演誤差分析211
7.1間接測量誤差的分析方法211
7.1.1正演結果誤差分析211
7.1.2反演結果誤差分析212
7.2觀測能量誤差分析212
7.2.1大氣模式212
7.2.2多普勒效應214
7.2.3定標誤差215
7.2.4總誤差215
7.3反演誤差分析216
7.3.1觀測能量誤差導致的反演誤差216
7.3.2反演算法的誤差222
7.3.3總誤差224
參考文獻225
第8章DSHS三維層析探測226
8.1三維正演226
8.1.1三維正演理論226
8.1.2結果實例229
8.2三維層析反演232
8.2.1三維層析反演方法232
8.2.2查找表參數設置234
8.2.3結果實例237
8.2.4誤差分析237
參考文獻241

本書基於空間外差光譜（SHS）技術的中高層大氣OH自由基甚高光譜探測儀，從OH自由基探測的基本原理出發，主要介紹OH自由基的物理性質及其源、彙，詳細分析中高層的高光譜分辨率下紫外波段輻射傳輸過程中的大氣作用，著重描述SHS探測儀臨邊觀測仿真過程及其反演方法。繫統地闡述OH自由基臨邊遙感原理、方法以及結果的精度評價；深度地探究臨邊探測儀的雙正交多角度層析掃描的幾何特點，並基於該特征在國際上首次提出基於雙正交空間外差光譜（DSHS）三維層析探測大氣OH自由基技術，同時分析該三維層析技術的探測優勢。本書可供地理學、大氣科學、環境科學與工程等相關專業的研究生使用,也可供大氣參量遙感反演、大氣成分動態監測等領域的科研人員參考閱讀。