【摘 要】
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大气浓度是空间环境的重要参量,大气浓度是对全球大气物理和全球环境变化具有重要影响的参数,对地球上空中高层大气浓度的研究和探测能更好理解大气的变化规律。本文对高层大气气辉粒子的浓度与气辉体发射率进行了理论和模拟研究,使用课题组研发的地基气辉成像干涉仪GBAII（Ground based airglow imaging interferometer）样机进行了多次室外实验探测,验证了理论分析。本文首先
【基金项目】
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国家自然科学基金（批准号:611675165）； 陕西自然科学基金（批准号:2016JM1011）； 西安理工大学特色项目（批准号:2015TS012）；
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大气浓度是空间环境的重要参量,大气浓度是对全球大气物理和全球环境变化具有重要影响的参数,对地球上空中高层大气浓度的研究和探测能更好理解大气的变化规律。本文对高层大气气辉粒子的浓度与气辉体发射率进行了理论和模拟研究,使用课题组研发的地基气辉成像干涉仪GBAII（Ground based airglow imaging interferometer）样机进行了多次室外实验探测,验证了理论分析。本文首先从理论上研究了气辉体发射率,研究得出高层大气气辉浓度的表达式,并通过MATLAB模拟,得到O（1S）557.7nm的气辉粒子浓度峰值在地球上空96km处,其值为379cm-3;O2（0-1）867.7nm气辉粒子浓度峰值在地球上空94km处,其值为1.503×105cm-3。O（1D）630.0nm气辉粒子的浓度峰值在地球上空230km处,其值为120.2cm-3。本文对OH的产生机制进行了研究,计算并模拟出OH浓度随高度变化,确定了峰值高度大约在25-30km处。从理论上分析了 OH产生过程中O（1S）比O（1D）起到更多作用,由OH的光谱强度确定了作为探测光源的波长为625.7nm。本文利用GBAII进行了多次室外夜间实验探测,探测得出O2（0-1）867.7nm的浓度值分别为 1.424×105/cm3,1.442×105/cm3,1.596×105/cm3 和 1.648 ×105/cm3。与理论模拟值 1.503×105cm-3的相对误差最大为9.6%,最小为4.1%。本文对O2（0-1）867.7nm的浓度随时间的变化作了计算分析,得出在连续时间内,O2（0-1）867.7nm浓度变化规律,体现出周期性的变化规律。并对O（1S）557.7nm气辉的浓度值探测误差较大,分析了误差来源,提出改进措施。
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