双波长水体颗粒体散射函数测量仪研制与测量

摘要

水体颗粒物的体散射函数(VSF)是水体最主要的固有光学特性之一，可用来表征水体颗粒物的含量、形状、粒径谱、组分等特性。目前国内尚缺乏覆盖多波长、广角度测量范围的VSF测量仪。本文基于双潜望镜式光路结构与旋转探测器相结合的探测方式，构建了一套双波长(488 nm和532 nm)水体颗粒体散射函数测量系统，实现了1.5°～178.5°范围内双波长水体颗粒体散射函数的测量。基于系统的光路结构以及辐射传输原理进行了对系统开展了基线矫正、角度及幅值标定等校准实验。测量3μm直径聚苯乙烯标准颗粒结果与米散射理论计算值吻合程度较高，证明了系统测量VSF的准确性。基于此测量系统获取了我国东海及南海海域真实水体颗粒物双波长体散射函数测量数据，分析了不同波长之间体散射函数特性的差异，测量的VSF可以为辐射传输模型中VSF的参数化提供依据。同时，还基于实测数据计算了不对称因子，从体散射的角度分析了不同波长之间散射特征的差异。

关键词

海洋光学 / 体散射函数 / 散射相函数 / 不对称因子 / 水体颗粒 / 水体光学特性 / 散射测量