2010.5.28 海洋光學光纖光譜儀應用:上升流和下降流輻射測量

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

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

取樣光學元件
光譜儀連接到一根光纖，末端連接一個CC-3-UV余弦校正器。CC-3-UV可以用來作為測量絕對光譜輻射的配件。你也需要一個DH2000-CAL（或者僅僅LS-1-CAL用于300-1050nm）來校準系統的絕對光譜響應，以及OOIIrrad-C軟件來計算光譜響應強度和光參數（lumens, lux或candela）。或者可以選擇Gershun管，它可以調節入射光的角度（從1°到28°），并且直接連接到光譜儀或者光纖上。

測量采礦的影響

在一個名叫Caledonia的太平洋小島上，一個多國研究團隊應用海洋光學的光譜儀測量了露天采礦對海岸侵蝕、海草生長及珊瑚礁健康狀況的影響。

這個團隊主要研究水面反射率和紊流分布之間的關系。后者與含有金屬及污染物的水流有關，因此，也就跟海草生長和珊瑚礁的健康狀況相關。

采用一個測量范圍在360-1100nm的USB4000光譜儀，用于測量反射和輻射光。USB4000連接到一根末端接有Gershun管的光纖，Gershun管是可以調節光進入光纖角度的裝置，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量——也就是測量水下光譜分布，為研究者提供了非常有用的數據。

研究人員還測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。在這些泥沙的測量中采用了一個雙通道的光譜儀，用來獲取各種天然泥沙在可見光（410-900 nm）范圍的反射光譜。用Spectralon反射盤測量的上升流輻射和在自然光照下測得的下降流輻射，可以推算出泥沙的反射率。

后，研究人員將會應用衛星監控、光譜輻射測量和數值模型等方法，用來更好的理解在珊瑚礁中微粒傳輸的特性，尤其是當這些特性與海岸侵蝕速率息息相關的時候。

配置

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

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