所有基于紫外吸收度的市售臭氧監(jiān)測器都表現(xiàn)出水蒸氣干擾。雖然沒有得到廣泛認可,但大多數(shù)使用紫外線臭氧儀器的科學(xué)家都意識到,濕度的快速變化,如在正面通道期間可能發(fā)生的那樣,將導(dǎo)致可能持續(xù)數(shù)小時的大零位移。這種干擾在氣球和飛機測量中尤其麻煩,因為儀器可能會快速通過干燥和潮濕交替的空氣包裹。當使用極其干燥的罐空氣校準臭氧儀器時,這也是一個問題。
Kevin Wilson博士是科羅拉多大學(xué)博爾德分校John Birks教授的研究生,他完成了一篇博士論文,其中他闡明了水蒸氣干擾的機制,并發(fā)現(xiàn)了一種完全消除水蒸氣干擾的簡單方法(Wilson,K.L.,博士論文,科羅拉多大學(xué)博爾德分校,2005年)。他發(fā)現(xiàn)Nafion?管可用于在I和Io測量周期期間平衡濕度,從而完全消除這種干擾 - 即使對于0%到90%RH之間的階躍變化也是如此。Nafion?管具有適當?shù)拈L度和內(nèi)徑,并經(jīng)過修改以易于連接到2B Tech檢測單元,以我們的商標名稱DewLine?提供。所有新儀器都配有露水線?。我們建議在所有退回維修的儀器上安裝露水線?(如果沒有的話)。其他公司生產(chǎn)的臭氧監(jiān)測器也受益于露水線?的使用。
以下是就此主題發(fā)表的同行評審文章的摘要:
紫外吸光度測量臭氧中水蒸氣干擾的機理與消除環(huán)境科學(xué)與技術(shù)(2006)40, 6361-6367
凱文·威爾遜和約翰·W·伯克斯
使用四種不同的臭氧監(jiān)測器(TEI 型號 49 和 49C、Dasibi 型號 1003-AH 和 2B 技術(shù)型號 202 原型)研究了紫外線吸收對臭氧測量中的水蒸氣干擾。在相對濕度 (RH) 之間階躍變化的極端情況下,所有測試的儀器都發(fā)現(xiàn)了數(shù)十到數(shù)百 ppbv 范圍內(nèi)的大干擾,其幅度和符號取決于制造商和型號。考慮到水蒸氣在這些儀器中使用的汞燈(253.7 nm)的波長處不吸收,需要另一種解釋?;趯嶒炞C據(jù)和理論考慮,我們得出結(jié)論,水蒸氣干擾是由濕度效應(yīng)對未準直的紫外線通過檢測池的傳輸引起的。臭氧洗滌器充當儲水器,從空氣樣品中添加或去除水,從而調(diào)制檢測器信號并產(chǎn)生正或負偏移。在2B技術(shù)臭氧監(jiān)測儀中發(fā)現(xiàn),在進入檢測池之前使用1米長的Nafion?管可將水蒸氣干擾降低到可以忽略不計的水平(0%和90%RH之間的階躍變化為±2 ppbv),同時定量通過臭氧。