Озон. Физика и химия озона. Химия атмосферного озона. Стратосферный озон и особенности его распределения, страница 28

С другой стороны, значение  является хорошим критерием качества юстировки системы и может быть использовано для контроля неизменности проведенной ранее юстировки. Если совпадение спектров обеспечено, система является абсолютным измерителем концентрации озона в том смысле, что не требует никакой дополнительной калибровки, и получаемые значения концентрации озона не содержат никакой систематической погрешности, коль скоро используются адекватные значения сечений поглощения.

Коррекция  результатов расчета концентрации на несовпадение спектров возможна, если обеспечена возможность измерения и сравнения спектров источника на опорной и рабочей трассах.

Методика OPSIS

Здесь имеет смысл  обсудить случай, когда  для измерений используется весьма широкий спектральный интервал, регистрируется детальный спектр, затем результаты измерений подвергаются обработке, а для окончательного расчета концентраций неизвестных компонент используются преобразованные данные, относящиеся к весьма узкому спектральному интервалу, где проявляются тонкоструктурные детали сечения поглощения анализируемых компонент. К такому случаю фактически сводится методика, используемая в трассовых измерителях малых газовых составляющих атмосферы фирмы OPSIS [54]. Названная методика исходит из наличия у анализируемых газов узких линий поглощения, в пределах ширины которых в нулевом приближении спектральное распределение излучения источника практически неизменно. На самом деле спектральное распределение излучения источника учитывается в расчетах, однако его измерение осуществляется крайне редко. В рамках анализируемой методики используется также аппроксимация логарифма зарегистрированного спектра полиномом, обычно 5-й степени. С целью более строгого обоснования методики, мы несколько расширим подход, заменив такую аппроксимацию процедурой сглаживания, которую будем понимать как свертку исходных данных с неотрицательной кривой конечной ширины. Это – один из вариантов стандартной процедуры фильтрации сигнала [55]. Существенной особенностью применения методики является отсутствие в рабочей спектральной области структурных элементов в спектре зондирующего излучения с шириной, сравнимой с шириной линий поглощения определямых газов.

С учетом сказанного в равенстве (11.15) существенную роль играет функция , определяемая согласно (11.14) и обладающая высокой степенью гладкости, как и исходный спектр зондирующего излучения. Непосредственное использование (11.15) для расчета концентрации анализируемого газа, очевидно, приведет к заметной систематической ошибке. Давайте, однако, проведем сглаживание величин , измеренных с малым шагом по длине волны (условие применимости методики OPSIS), и вычтем результат из первоначальных данных . Результат сглаживания будем обозначать знаком волны над символом. Тогда с учетом (11.5)-(11.14)  и с высокой точностью выполняющегося ввиду сделанных ранее предположений равенства  имеем

                              .