Nghiên cứu phân bố khí ozone trong khí quyển tầng thấp với độ phân giải cao trên cơ sở phát triển và ứng dụng phương pháp LIDAR hấp thụ vi sai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Phạm Minh Tiến NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ KHÍ OZONE TRONG KHÍ QUYỂN TẦNG THẤP VỚI ĐỘ PHÂN GIẢI CAO TRÊN CƠ SỞ PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LIDAR HẤP THỤ VI SAI LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH QUANG HỌC Hà Nội – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Phạm Minh Tiến NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ KHÍ OZONE TRONG KHÍ QUYỂN TẦNG THẤP VỚI ĐỘ PHÂN GIẢI CAO TRÊN CƠ SỞ PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP LIDAR HẤP THỤ VI SAI Chuyên ngành: Quang học Mã số: 44 01 09 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH QUANG HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đinh Văn Trung Hà Nội – 2017 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận án thực hướng dẫn PGS.TS Đinh Văn Trung Các dẫn giải, phân tích, số liệu, nội dung nghiên cứu có tác giả có liên quan đến luận án có nguồn gốc rõ ràng, rõ phần Tài liệu tham khảo Các số liệu, kết nêu luận án trung thực, chưa công bố cơng trình khác Nghiên cứu sinh Phạm Minh Tiến Lời cảm ơn Trong trình thực luận án “Nghiên cứu phân bố ozone khí tầng thấp với độ phân giải cao sở phát triển ứng dụng phương pháp LIDAR hấp thụ vi sai”, nhận hướng dẫn truyền đạt kiến thức tận tình thầy, cơ, giảng viên Viện Vật lý (Viện Hàn lâm KHCNVN) Tôi nhận hỗ trợ, tạo điều kiện, giúp đỡ quý báu từ Ban Lãnh đạo viện Hàn lâm KHCNVN, Ban Lãnh đạo Viện Vật lý, Phòng Đào tạo Sau Đại học (Viện Vật lý), Ban Lãnh đạo đồng nghiệp Viện Vật lý Thành phố Hồ Chí Minh Tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành giúp đỡ Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đinh Văn Trung, thầy giáo hướng dẫn khoa học trực tiếp cho tơi hồn thành luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Đỗ Quang Hòa, TS Bùi Văn Hải, TS Nguyễn Xuân Tuấn, ThS Dương Tiến Thọ, NCS Trần Ngọc Hưng nhiều đồng nghiệp khác Viện Vật lý cộng tác, giúp đỡ, chia sẻ công việc nghiên cứu Tôi xin cảm ơn ý kiến đóng góp quý báu, ý kiến phản biện thành viên hội đồng chấm luận án cấp sở hai phản biện kín để luận án hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn bạn bè, gia đình đặc biệt GS.TS Nguyễn Đại Hưng động viên, khích lệ, tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình thực hồn thành luận án Tác giả luận án NCS Phạm Minh Tiến MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt i Danh mục ký hiệu ii Danh mục bảng vi Danh mục hình, đồ thị vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Ozone khí quyền tầng thấp 1.1.1 Nguồn gốc phân bố 1.1.2 Tiết diện hấp thụ ozone 11 1.1.3 Vai trò tác động ozone 12 1.2 Đo đạc, quan trắc ozone khí 13 1.2.1 Khái quát chung 13 1.2.2 Nguyên lý phương pháp đo ozone khí quyền 15 1.2.2.1 Đo tổng lượng cột ozone 16 1.2.2.2 Đo phân bố mật độ ozone theo phương thẳng đứng 19 1.3 Nguyên lý đo đạc phân bố ozone khí tầng thấp dùng kỹ thuật LIDAR hấp thụ vi sai 24 1.3.1 Cơ sở vật lý kỹ thuật LIDAR LIDAR hấp thụ vi sai 24 1.3.2 Hệ LIDAR phương trình LIDAR 27 1.3.3 Kỹ thuật LIDAR hấp thụ vi sai 34 1.3.4 Lựa chọn bước sóng cho LIDAR hấp thụ vi sai đo ozone 37 1.3.5 Đo phân bố ozone dùng kỹ thuật LIDAR hấp thụ vi sai khí tầng thấp 39 1.3.6 Tính tốn phân bố nồng độ ozone theo độ cao 45 1.3.7 Độ xác phép đo ozone dùng LIDAR hấp thụ vi sai 49 Kết luận Chương 51 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ LIDAR HẤP THỤ VI SAI ĐO PHÂN BỐ OZONE TRONG KHÍ QUYỂN TẦNG THẤP 53 2.1 Thiết kế hệ LIDAR hấp thụ vi sai đo phân bố ozone 53 2.1.1 Sơ đồ khối hệ LIDAR hấp thụ vi sai 53 2.1.2 Khối phát quang học 54 2.1.3 Khối thu quang học 55 2.1.4 Khối thu quang điện tử 56 2.1.5 Phần mềm xử lý, tính tốn 56 2.2 Lựa chọn cặp bước sóng phát 56 2.3 Mô tín hiệu LIDAR hấp thụ vi sai đo phân bố ozone 58 2.4 Kết mô thảo luận 61 Kết luận Chương 67 CHƯƠNG PHÁT TRIỂN MỘT HỆ LIDAR HẤP THỤ VI SAI ĐỂ ĐO ĐẠC PHÂN BỐ OZONE TRONG KHÍ QUYỂN TẦNG THẤP 68 3.1 Cấu hình hệ LIDAR hấp thụ vi sai đo ozone 68 3.2 Xây dựng hệ laser màu phản hồi phân bố 69 3.2.1 Bộ dao động phát 71 3.2.2 Hệ quang học bơm 72 3.2.3 Bộ khuếch đại quang 73 3.2.4 Môi trường hoạt chất 73 3.2.5 Bơm luân chuyển chất màu 73 3.3 Xây dựng phát hệ LIDAR hấp thụ vi sai đo đạc đánh giá 74 3.4 Chế tạo hệ telescope tử ngoại khối quang học thu 79 3.4.1 Chế tạo telescope 79 3.4.2 Chế tạo hệ mài phơi kính quang học 79 3.4.3 Khối quang học thu 82 3.5 Phát triển khối điện tử thu 84 3.6 Xây dựng phần mềm thu ghi, xử lý tín hiệu 85 3.7 Đo đạc đánh giá hệ LIDAR hấp thụ vi sai 86 Kết luận Chương 90 CHƯƠNG ĐO ĐẠC THỬ NGHIỆM PHÂN BỐ OZONE TRONG LỚP KHÍ QUYỂN TẦNG THẤP 92 4.1 Xử lý số liệu 92 4.2 Tính tốn phân bố nồng độ ozone theo độ cao 92 4.3 Kết đo đạc phân bố nồng độ ozone theo độ cao 95 4.4 Phân tích sai số, đánh giá kết đo đạc 96 Kết luận Chương 99 KẾT LUẬN CHUNG 100 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 Danh mục chữ viết tắt abs – absorption (hấp thụ) aer – aerosols (son khí) DFDL – Distributed Feedback Dye Laser (laser màu phản hồi phân bố) DIAL – Differential-Absorption LIDAR (lidar hấp thụ vi sai) FWHM – Full Width at Half Maximum (độ bán rộng) LIDAR – Light Detection And Ranging mol – molecular (phân tử) OMI – Ozone Monitoring Instrument (thiết bị quan trắc ozone) PMT – PhotoMultiplier Tube (ống nhân quang điện) RMS – Root Mean Square (bình phương trung bình) RS – Remote Sensing (viễn thám) STP – Standard Temperature and Pressure (nhiệt độ áp suất chuẩn) i TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Thắng, Giáo trình Vật lý Khí quyển, 2016, NXB Tài ngun – Môi trường Bản đồ Việt Nam, ISBN 978-604-904-931-6 [2] Michaela I Hegglin (Lead Author), Twenty Queston and Answer about the Ozone layer: 2014 update Scientfic Assessment of Ozone Depletion: 2014, World Meteorological Organisation, Geneve, Switzeland, 2015, ISBN: 978-9966-076-02-1 [3] Claus Weitkamp, Lidar Range-Resolved Optical Remote Sensing of the Atmosphere, © 2005 Springer Science+Business Media Inc., ISBN 0-387-40075-3 [4] Hoang Thi Thuy Ha (Aero-Meteorological Observatory – National HydroMeteorological Services of Vietnam), Ozone sounding at Hanoi staton : Results and Comments, 2007, Workshop at Seoul, Korea [5] https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone [6] Arthur P Cracknell and Costas A Varotsos, Remote Sensing and Atmospheric Ozone, Human Actvities versus Natural Variability, © Spinger-Verlag Berlin Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-1033309 [7] Steven T Esposito, Applicaton and analysis of Raman lidar techniques for measurenents of ozone and water vapor in the troposphere, Thesis for the Degree of MSc, 1999, The Pennsylvania State University [8] Paul J Crutzen, Mark G Lawrence and Ulrich Poschl, On the background photochemistry of tropospheric ozone, 1999, Tellus 51 A-B, 123-146 [9] Harold S Johnston, Atmospheric Ozone, Annu Rev Phys Chem 1992 43: 1-32 Copyright © 1992 by Annual Reviews Inc [10] Wan-Nan Wang, Tian-Hai Cheng, Xing-Fa Gu, Hao Chen, Hong Guo, Ying Wang, Fang-Wen Bao, Shuai-Yi Shi, Bin-Ren Xu, Xin Zuo, Can Meng and Xiao- Chuan Zhang, Assessing Spatial and Temporal Patterns of Observed Ground-level Ozone China, Scientific Reports 7, Article number: 3651, 2017, doi: 10.1038/s41598-017-03929-w 104 in [11] Daniel L Goldberg, Christopher P Loughner, Maria Tzortziou, Jeffrey W Stehr, Kenneth E Pickering, Lackson T Marufu, Russell R Dickerson, High surface ozone concentrations over Chesapeake Bay than over the adjacent land: 105 Observatons and models from DISCOVER-AQ and CBODAQ campaigns, 2014, Atmospheric Environment, Vol.84, pp.9-19 [12] Albert Oude Nijhuis, The infuence of the efective ozone temperature on OMDOAO3: Validaton of the fitted temperature and improvement for the operational method, Thesis of the degree of Master of Science in Meteorology, 2012, Physical Oceanography and Climate at the University of Utrecht [13] V.Gorshelev, A Serdyucchenko, M.Weber, W.Chehade and J.P Burrows, High spectral resolution ozone absorption cross-sections – Part 1: Measurements, data analysis and comparison with previous measurements around 293 K, 2014, Atmos Meas Tech 7, 609-624 [14] Andreas Richter and Thomas Wagner, The Remote Sensing of Troposhperic Composition from Space: Chapter Solar Backscatterd Radiaton: UV, Visible and Near IR-Trace Gases., 2011 [15] Young P.J., Naik V., Fiore A.M., et al., Tropospheric Ozone Assessment Report: Assessment of global-scale model performance for global and regional ozone distributions, variability, and trends, 2018, Elem Sci Anth., (1):10 [16] Akimoto H., Impacts of ozone polluton from East Asia on Japan, 2003, Measures of Resources and the Environment, pp.90-96, Vol.39, No 11 [17] U.S EPA Exposure Factors Handbook (Final Report, 1997) U.S Environmental Protection Agency, Washington, DC, EPA/600/P-95/002F a-c 18] A.J Gibson, L.Thomas, Ultraviolet laser sounding of the troposphere and lower strtosphere, 1975, Nature Vol 256 [19] World-Meteorological-Organization (WMO), Measurement of Ozone, CIMOGuide, WM08 Ed2008 Up 2010 , Part-I _Ch16 [20] World Meteorological Organisation WMO-No.8, Guide to Meteorological Instruments and Methodes of Observation, 2008, ISBN 978-92-63-100085 [21] Wolfgang Garche, Ensuring of Traceability, Saxony-Anhalt Environ-mental Protection Agency, 2006, EU-Twinning Project RO 04/B/EN/09, Bukarest [22] Robert D Evans, W.D Komhyr, Operations Handbook – Ozone Observaton with a Dobson spectrophotometer, Global Atmosphere Watch GAW Report No.183, 104 2008, World Meteorological Organisation (WMO)/TD-No.1469 105 [23] Reid E Basher, Review of the DOBSON spectrophotometer and its accuracy, WMO global ozone research and monitoring project, 1982, Report No 13, Geneva [24] Kerr, J.B., McElroy, C.T., and Olafson, R.A., Measurements of total ozone with the Brewer spectrophotometer, Proc Quad Ozone Symp., 1980, J London (ed.), Natl Cent for Atmos Res., Boulder CO, pp.74-79 [25] Staehelin, J., Kerr, J., Evans, R., and Vanicek, K., Comparison of total ozone measurements of Dobson and Brewer spectrophotometers and recommended transfer functons, 2003, GAW (Global Atmosphere Watch), Rep 149, WMO, Geneva [26] Gushchin G.P., Sokolenko S.A., Dudko B.G., Lagutina V.V., Ozonemeter M24, 1985, Proceeding of the Main Geophysical Observatory of Leningrad [27] Bryan J Johnson, Samnel J Ohtmans, Holger Vomel, HermanG J Smit, Terry Deshler, Chris Kroger, Electrochemical concentraton cell (ECC) ozonesonde pump eficiency measurements and test on the sensitvity to ozone of bufered and un bufered ECC sensor cathode solutions, 2002, J of Geophys Res., Vol.107, Issue D19, pp ACH 8.1-8.18 [28] F.W Paul Gotz, A.R Meetham and G.M.B Dobson, The vertical Distribution of Ozone in the Atmosphere, 1934, Proc R Soc Lond A, Vol.145, pp 416-446 [29] C.L Mateer, A study of the informaton content of Umkehr observation, Tech Rep No 2, 1064, Dept of Meteorology, Univ of Michigan, USA [30] H.U Dustsch, Vertcal ozone distribution from Umkehr observation, Arch Meteor Geophy A, 1959, Vol.11, pp 240-251 [31] H.U Dustsch and J Staehelin, Results of the new and old Umkehr algorithm compared with ozone soundings, J Atmos Terr Phys., 1992, Vol 54, pp557-569 [32] N Harris, R Hudson and C Phillips, SPARC/IOC/GAW Assessment of Trends in the Vertcal Distributon of Ozone, World Climate Research Program of WMO/ICSU, 1998, pp.289 [33] G C Reinsel, , G C Tiao, A.J Miller, R.M Nagatani, D.J Wuebbles, E.C Weatherhead, W.K Cheang, L Zhang, L E Flynn and J B Kerr, Update of Umkehr 106 ozone profile data trend analysis through 1997, J Geophys Res., 1999, Vol 104, pp 23881– 23898 107 [34] M J Newchurch, L Bishop, D Cunnold, L E Flynn, S Godin, S H Frith, L Hood, A.J Miller, S Oltmans, W Randel, G Reinsel, R Stolarski, R Wang, E.S Yang and J.M Zawodny,Upper-stratospheric ozone trends 1979–1998, J Geophys Res., 2000, Vol 105, pp.14625–14636 [35] G C Reinsel, Trend analysis of upper stratospheric Umkehr ozone data for evidence of turnaround, Geophys Res Lett., 2002, Vol.29, pp.91-1– 91-4 [36] I Petropavlovskikh, P K Bhartia and J DeLuisi, New Umkehr ozone profile retrieval algorithm optmized for climatological studies, Geophys Res Lett., 2005, Vol 32, L16808, doi:10.1029/2005GL023323 [37] M R Measures, Laser Remote Sensing: Fundamentals and Applicatons, 1992, New York: Wiley, ISBN: 0-89464-619-2 [38] National Institute of Standards and Technology (NIST), U.S Department of Comerce, Progress and Promise in DIAL LIDAR, https://www.nist.gov/newsevents/news/2012/02/progress-and-promise-dial-lidar, 2012 (Updated Jan 08, 2018) [39] Shi Kuang, John F Burris, M J Newchurch, Steve Johnson and Stephanie Long, Variaton Diferental Absorpton Lidar to Measure Subhourly of Tropospheric Ozone Profile, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2011, Vol 49, No 1, pp 557-571 [40] O.Uchino, M.Maeda, H.Yamamura, M.Hirono, Observation of Statospheric Vertcal Ozone Distributon by a XeCl Lidar, J of Geophysical Research, 1983, Vol.88, No.C9, pp.5273-5280 [41] Stuart McDermid, Sophie M Godin, L Oscar Lindqvist, T Daniel Walsh, John Burris, James Butler, Richard Ferrare, David Whiteman, and Thomas J McGee, Measurement intercomparison of JPL and GSFC stratospheric ozone lidar systems, Appl Opt., 1990, Vol.29, pp 4671-4676 [42] J.Werner, K.W Rothe and H.Walther, Monitoring of the Stratospheric Ozone Layer by Laser Radar, Appl Phys B 32, 1983, pp.113-118 [43] J A Sunesson, A Apiuley, and D P J.Swart, Diferental absorpton lidar system for routne monitoring of tropospheric ozone, Appl Opt 33, 1994, pp.7045– 7058 108 [44] O Uchino and I Tabata, Mobile lidar for simultaneous measurements of ozone, aerosols, and temperature in the stratosphere, Appl Opt., 1991, vol 30, no 15, pp 2005–2012 [45] J Pelon, S Godin, and G Mégie, Upper stratospheric (30–50 km) lidar observatons of the ozone vertical distribution, J Geophys Res., 1986, vol 91, no D8, pp 8667–8671 [46] T J McGee, R A Ferrare, D N Whiteman, J J Butler, J F Burris, and M A Owens, Lidar measurements of stratospheric ozone during the STOIC campaign, J Geophys Res., 1995, vol 100, no D5, pp 9255–9262 [47] Z Wang, H Nakane, H Hu, and J Zhou, Three-wavelength dual differential absorptionlidar methodforstratospheric ozone measurements in the presence of volcanic aerosols, Appl Opt., 1997, vol 36, no 6, pp 1245– 1252 [48] A.D Papayannis, J Porteneuve, D Balis, C Zerefos, E.Galani, Design of a new DIAL system for tropospheric and lower stratospheric ozone monitoring in Northern Greece, Phys Chem Earth (C), 1999, Vol.24, No 5, pp 439-442 [49] L Belegante, J Vasilescu, R Radulescu, C P Cristescu, Preliminary results on the determination of ozone concentration in the atmosphere using the DIAL system, Optoelectronics and Advanced Materials – Rapid Communications, 2010, Vol.4, No 12, pp 1956-1959 [50] O.Uchino et al., DIAL measurement of lower tropospheric ozone over Saga (33.24oN, 130.29oE), Japan, and comparison with a chemistry-climate model, Atmos Meas Tech 7, 2014, pp.1385-1394 [51] Uchino O., Tokunaga M., Maeda M., Miyazoe Y., Diferential-absorption-lidar measurement of tropospheric ozone with excimer-Raman hybrid laser, Opt Lett 8(7): 347-9, 1983 [52] H.Eisele, H E Scheel, R Sladkovic and T Trickl, High-Resolution Lidar Measurements of Stratosphere-Troposphere Exchange, J of the Atmospheric Sciences, 1999, Vol 56, 319-330 109 [53] Sung-Chul Choi and Young-Joon Kim, A Diferential Absorpton Lidar (DIAL) fo Ozone Measurements in the Planetary Boundary Layer in Urban Area, J of the Korean Physical Society, 2004, Vol 44, No 6, pp 1432-1437 110 [54] Shi Kuang, John F Burris, M J Newchurch and Xiong Liu, Ground-based lidar for atmospheric boundary layer ozone measurements, Applied Optics, 2013, Vol.52, No.15, pp.3557-3566 [55] G.J Megie, G Ancellet and J Pelon, Lidar measurements of ozone vertcal profiles, Appl Opt., 1985, Vol.24, No.21, pp 3454-3463 [56] C.R Philbrick, Lidar Remote Sensing in Atmosphere and Earth Sciences, Reviewed and revised papers presented at the twenty-first International LaserRadar Conference (ILRC21), 2002, Québec, Canada, Part 2, p 535 [57] Benoıt Lazzarotto, Max Frioud, Gilles Larchevêque, Valentin Mitev, Philippe Quaglia, Valentin Simeonov, Anne Thompson, Hubert van den Bergh, and Bertrand Calpini, Ozone and water-vapor measurements by Raman lidar in the planetary boundary layer: error sources and field measurements, Appl Opt., 2001, Vol.40, pp.2985-2997 [58] Vladimir A.Kovalev, William E Eichinger, Elastc LIDAR: Theory, Pratce, and Analysis Methods, 2004, Wiley-Interscience, ISBN 0-471-20171-5 [59] E.D Hinkley (Ed.), Topics in Applied Physics: Laser Monitoring of the Atmosphere, 1976, Springer-Verlag, New York, Vol 14, 378 pp., ISBN-13: 9783662312551 [60] G.J Megie and R T Menzies, Complementarity of UV and IR Diferential Absorpton Lidar for Global Measurements of Atmospheric Species, Appl Opt., 1980, Vol 19, pp 1173–1183 [61] J Pelon and G Megie, Ozone Monitoring in the Troposphere and Lower Stratosphere: Evaluation and Operation of a Ground-Based Lidar Station, J Geoph Res., 1982, Vol 87, pp 4947–4955 [62] V.A Kovalev and J L McElroy, Diferential Absorption Lidar Measurement of Vertical Ozone Profiles in the Troposphere that Contains Aerosol Layers with Strong Backscattering Gradients: a Simplified Version, Appl Opt., 1994, Vol 33, pp 8393–8401 [63] Browell, E V., Ismail, S and Shipley, S T., Ultraviolet DIAL measurements of O3 probles in regions of spatially inhomogeneous aerosols, Applied Optics 24, 111 1985, pp.2827-2836 112 [64] Y Sasano, E.V Browell, S Ismail, Error caused by using a constant extincton / backscattering rato in the lidar soluton, Appl Opt 24, 1985, 3929 [65] F Immler, A new algorithm for simultaneous ozone and aerosol retrieval from tropospheric DIAL measurements, Appl Phys B, Photophys Laser Chem., 2003, vol 76, no 5, pp 593–596 [66] A Papayannis, G Ancellet, J Pelon, and G Mégie, Multwavelength lidar for ozone measurements in the troposphere and the lower stratosphere, Appl Opt., 1990, vol 29, no 4, pp 467–476 [67] Đoàn Hoài Sơn, Nghiên cứu vật lý công nghệ laser màu phản hồi phân bố, Luận án Tiến sĩ, 2006, Trường Đại học Vinh, thực Viện Vật lý [68] Do Quang Hoa, Doan Hoai Son, Tran Hong Nhung, M.Canva, G.Helene, Nguyen Dai Hung, Distributed feedback energy transfer solid-state dye lasers, Proceedings of 9th APPC, 2004, Hanoi [69] Doan Hoai Son, Do Quang Hoa, Application of queenching cavity in the distributed feedback laser to generate tunable picosecond pulses, Proceeding of the 5th Asian Symposium on Intense Laser Science, 2009, Hanoi, pp.377-381 [70] D.Q.Hoa, N.D.Hoang, T.Imasaka, A short pulse laser system to detect concentration of Polychloro-Dibenzodioxine, -Furans, Comp Metho In Scien And Techno., 2010, Special Issue [71] Do Quang Hoa, N Takeyasu, T Imasaka, Nguyen Dai Hung, Direct generation of a tunable nearly transform-limited picosecond pulse in the ultraviolet region using a distributed-feedback dye laser, Rev of Scienc Instru., 2003, Vol 74, No.1, pp.2831 [72] D.Q.Hoa, V Duong, P.Long, T.H.Nhung, T.Imasaka, Generatng short-pulse laser by using s quenched distributed feedback dye laser, J of the Korean Phys Soc., 2008, Vol.53, No.6, pp.3823-3826 113 [73] Bùi Văn Hải, Sử dụng kỹ thuật lidar nghiên cứu đặc trưng vật lý son khí tầng khí quyển, Luận án Tiến sĩ, 2014, Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam [74] R.T.H.Collis and P.B.Russell, Laser E.D.Hinkley, 1876, Ed., Springer, Newyork 114 Monitoring of the Atmosphere, [75] Cao Vũ Thắng, Khảo sát hệ laser màu băng hẹp phát xung tử ngoại, Khóa luận tốt nghiệp Đại học hệ quy Trường Đại học Công nghệ, ngành Vật lý Kỹ thuật, 2014, thực khóa luận Viện Vật lý [76] E.Durieux, L.Fiorani, B.Calpini, M.Flamm, L.Jaquet and H.Van Den Bergh, Tropospheric ozone measurements over the Great Athens area during the Medcaphot-Trace Campaign with a new shot-per-shot DIAL instrument: experimental system and results, Atmospheric Environment, 1998, Vol.32, No 12, pp.2141-2150 [77] Philip B Russell, Thomas J Swissler and M Patrick McCormick, Methodology for error analysis and simulaton of LIDAR aerosol measurements, Applied Optics, 1979, Vol.18, No.22, pp.3783-3797 [78] Nguyễn Đại Hưng, Phan Văn Thích, Thiết bị linh kiện quang học quang phổ laser, 2005, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [79] D.Q.Hoa, V.Duong, V.T.T.Duong, C.V.Ha, Optmization of a distributed dye laser system to generate single tunable picosecond pulses from UV to IR, Appl.Phys B, 2012, 107, pp 823-826 [80] Dương Tiến Thọ, Chế tạo gương quang học độ lớn ứng dụng đo đạc lidar, Luận văn Thạc sĩ Vật lý, 2016, Viện Vật lý – Học Viện KH CN, Viện Hàn lâm KHCNVN, Hà Nội [81] Bui Van Hai, Dinh Van Trung, Nguyen Xuan Tuan, Nguyen Dinh Hoang, Dam Trung Thong, Nguyen Thanh Binh, Determination of Atmospheric Aerosol Extncton with a Raman LIDAR system over Hanoi, Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy & Applications VII, 2013, ISSN 1859-4271 [82] D Westphal and O Toon, Simulations of microphysical, radiatve, and dynamical processes in a contnental scale forest fire smoke plume, J Geophys Res., 1991, vol 96, no D12, pp 22 379–22 400 [83] G L Schuster, O Dubovik, and B N Holben, Ångström exponent and bimodal aerosol size distributons, J Geophys Res., 2006, vol 111, no D7, pp D07 207.1– D07 207.14 110 [84] J Rufus, G Stark, P L Smith, J C Pickering, and A P Thorne, Highresolution photoabsorption cross section measurements of SO2, 2: 220 to 325 nm at 295 K, J Geophys Res., 2003, vol 108, no E2, p 5011 [85] K Bogumil, J Orphal, T Homann, S Voigt, P Spietz, O C Fleischmann, A Vogel, M Hartmann, H Bovensmann, J Frerick, and J P Burrows, Measurements of molecular absorpton spectra with the SCIAMACHY pre-fight model: Instrument characterization and reference data for atmospheric remote-sensing in the 230– 2380 nm region, J Photochem Photobiol A, Chem., 2003, vol 157, no 2/3, pp 167–184 [86] NASA GODDARD HOMEPAGE FOR TROPOSPHERIC OZONE, NASA Goddard Space Flight Center, Code 614, Chemistry and Dynamics Branch, https://acd-ext.gsfc.nasa.gov/Data_services/cloud_slice/ 111 ... khác Nghiên cứu sinh Phạm Minh Tiến Lời cảm ơn Trong trình thực luận án Nghiên cứu phân bố ozone khí tầng thấp với độ phân giải cao sở phát triển ứng dụng phương pháp LIDAR hấp thụ vi sai ,... THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ LIDAR HẤP THỤ VI SAI ĐO PHÂN BỐ OZONE TRONG KHÍ QUYỂN TẦNG THẤP 53 2.1 Thiết kế hệ LIDAR hấp thụ vi sai đo phân bố ozone 53 2.1.1 Sơ đồ khối hệ LIDAR hấp thụ vi sai. .. trình bày trên, mục tiêu luận án đặt phát triển kỹ thuật LIDAR hấp thụ vi sai hoạt động vùng bước sóng tử ngoại để nghiên cứu phân bố khí ozone khí tầng thấp với độ phân giải cao Vi c phát triển