L的光程后，接纳光I（λ，L）能够由Lambert-Beer规律来表明：

  在图3.1a中，I（λ，L）为经过大气的后光谱(为了简化阐明，假定其间只含

  有甲醛的吸收)。在大多数的DOAS体系中，回来的光被聚集到光谱仪的入射狭

  缝上，经光谱仪分光，光谱由勘探器记载。因为光谱仪有限的分辨率，光谱I（λ，

  L）的形状发生了改变，这样的一个进程的数学描绘是大气光谱I（λ，L）与光谱仪的

  仪器函数H进行卷积，图3.1b表明与典型的仪器函数H卷积后，投影在勘探器

  上的光谱I*（λ，L）。在勘探器记载光谱的进程中，光谱规模被映射为n个离散

  的像元（PDA或CCD勘探器），用i来表记，每个像元表明从λ(i)到λ(i+1)的间

  像元i上的光强()Ii表明为（疏忽任何的仪器因子，如不同像元的呼应不一样），

  跟着每k温度的改变移动1/10个像元。因此，在光谱分析中有必要对这些影响进

  DOAS技能开始是规划用来丈量大气的吸收光谱[Platt1994]，与实验室中的

  得光强信息。DOAS技能的根底原理是经过将吸收截面分为两部分来处理这个问

  对应于气体的差分吸收截面与仪器函数H的卷积，B’(i)为宽带吸收结构，()Ri

  为瑞利和Mie散射的和，()Ai代表了勘探器、光谱仪的呼应，()Ni＝ln(N(λ))

  图3.1.典型DOAS的组成部分。平行光束穿过观测的大气团，被大气分子所吸收。(a)

  (c)投影在PDA表面上，按PDA像元离散后的光谱，这个光谱被存储在核算

  一般，一条光谱能够分分出2－10种气体成分[Platt1994]。因此，一起得到这些

  谱灵敏度 ( ) A i 以及痕量气体的宽带吸收 ( ) B i 组成，如下所示：

  这儿， ( ) x  表明了从反函数中得到的非整数像元数值。因此，能够从接连

  来的非线性 Leverbert-Marquardt 拟合的输入，这个非线性迭代进程只进行的一

  用。反演进程替换地调用两种拟合的成果作为下一次拟合的输入。这样的一个进程重复，

  拟合不稳定，也将间断拟合进程。关于本节更具体的论说参照Gomer et al. 1993

  2. 在大多数的光谱分析进程中，假定各个像元的光强差错互相独立 [Albritton et

  勘探器PDA面上的光强J(j)差错主要由光子噪声所决议，光强改变为泊松分

  由高斯分布的规范方差来表明。这满意了条件1），但仍然不满意2）3），因为

  在光谱分析中，一般对光谱作滑润来减小噪声，PDA的各个象元与相临的像元彼

  点引起像元光强的体系差错。这些差错称为“PDA或CCD结构”，能够直接进行批改

  为了核算光谱拟合进程的体系差错，Stutz[1996]引入了对“纯”核算拟合误

  DOAS光谱分析中常见的一个问题是剩下光谱R(j) = J(j) – F(j)中的结构，而

  分类似。这个发现进一步证明了以上所述的单个像元差错并非互相无关[Stutz and

  Platt, 1996]。 因为不知道气体吸收导致的剩下结构，常常称为X－吸收物，一般有

  着显着的日或许时节改变特色，然后从其它的体系差错中区别出来[Hönninger,

  比较（3.15）和（3.16），考虑在光谱拟合规模内吸收峰的个数N，最小可

  图3.3给出了DOAS体系典型的勘探低限（右侧）。一般，经过算法[Stutz and

  Platt 1996]得到的勘探限较低，与经过（3.17）式核算的值相差2－5倍，取决于

  图3.3 多种气体成分在紫外/可见波段的差分吸收截面及勘探极限（右边）。

  果这个办法能够正确地运用，能够改善以上所说到的勘探限，因此下降勘探底限。

  在大多数情况下，浓度核算的差错选用Stutz算法核算出的拟合进程中体系和