透明度测量

近日，齐鲁工业大学海洋技术科学学部海洋遥感团队在近岸光学复杂水体的海水透明度及其影响机理方面的研究工作取得了新进展，相关成果以杨雷为第一作者、禹定峰为通讯作者发表于海洋类一区TOP期刊《Marine Pollution Bulletin》(IF7.001)，合作者包括来自英国Cardiff University、中国石油大学(华东)的研究人员。 　　近岸二类水体作为海洋和陆地的过渡水域，水环境和生态系统极易受到陆地、海洋以及人类开发活动的影响，水体环境复杂多变，存在着很多小范围内的细微变化。海水透明度(Secchi disk depth，SDD)的遥感监测对沿海水体光学性质的研究非常重要。传统海洋水体遥感监测卫星空间分辨率较低，很难有效监测分析近岸水体透明度的变化，本研究采用分辨率高达10 m的Sentinel-2卫星遥感影像，以中国北方典型海湾-胶州湾为研究区，利用11个航次的实测数据和97景Sentinel-2卫星遥感影像获得了胶州湾海域透明度的多尺度时空变化特征。同时定量分析了自然因素和人为因素对SDD变化特征的相对贡献量，重点分析了COVID-19对SDD变化的影响。结果表明，自然因素中降雨、风速、气温等对SDD的变化有着显著影响，其在SDD的季节变化中起着主导作用；人为因素中渔业养殖、船舶通航、跨海大桥的修建、岸线类型变化等因素都对SDD的变化有着明显作用，其是SDD年变化的主要影响因素；COVID-19的爆发造成了海域内人类活动的锐减，对SDD有着明显的改善作用。该研究探讨了自然要素和人为因素是如何影响沿海水体SDD的变化，以及何种要素对近岸水体季节变化和年际变化的影响较大，该成果对研究沿海海域SDD的变异机理具有重要意义，也可为沿海水生态环境保护提供数据支撑和决策参考。 　　审稿专家评价该工作“the topic is interesting”，并认为对透明度遥感研究“an interesting contribution”。海洋遥感团队以“坚持面向世界科技前沿、坚持面向经济主战场、坚持面向国家重大需求、坚持面向人民生命健康”为方针，重点围绕海洋遥感技术与应用开展工作，主要从事海洋遥感机理、海洋生态环境遥感监测、卫星遥感定标与真实性检验等方面的研究工作。影响胶州湾水体透明度分布变化的自然因素与人为因素Sentinel-2观测到的2017-2021年胶州湾水体透明度日空间分布变化

在现代科学研究和工业应用中，精确的物质性质测量是至关重要的。特别是在材料科学、光学工程以及生物医学领域，透射测量与反射测量技术的应用日益增多，它们在各自的领域内发挥着不可替代的作用。透射测量是指测量光线通过物质后的强度变化，以此来分析物质的特性；而反射测量则是基于光线打到物质表面后反射回来的光强变化进行分析。这两种测量技术虽然操作原理不同，但都旨在通过光与物质的相互作用来揭示物质的内在属性。一、透射测量与反射测量的比较分析透射式和反射式分光光度计均能利用光源的闪烁特性，覆盖360至750纳米范围内的全部波长光线进行照射。通过对透射光或反射光的测量，这些设备能够创建出色彩的量化图谱（即色彩“指纹”）。在反射光谱中，主要波长决定了颜色的属性。紫色、靛蓝及蓝色属于短波段，波长介于400至550纳米之间；绿色处于中波段，波长在550至600纳米；而黄色、橙色及红色表示长波段光。对于光亮增白剂（OBA）和荧光剂这类特殊物质，它们的反射率甚至可以超过100%。反射式分光光度仪通过照射光源至样本表面并记录以10纳米步长测得的反射光比例，以此来分析颜色。这种方法适用于完全不透明的物质，通过反射光的量化，可以准确测量其色彩。而配备透射功能的分光光度仪则是通过让光穿透样本，使用对面的探测器来捕获透过的光。这一过程中，探测器会测量透射光的波长及其强度，并把它们转换成平均透射率的百分比，以量化样本的特性。尽管反射模式能够用于分析半透明表面，但准确了解样本的透明度是必须的，因为这直接关系到最终数据的准确性。二、样品确实不允许光线穿透吗？测量透射率与评估不透明度并不总是等同的，因为不透明度涉及两个方面：是否能遮挡视线穿过的表面或基质，以及材料允许光线通过的程度。通常，您可能会认为您的手是不透光的，从某种角度来看，这是正确的。然而，当您把手电筒紧贴手掌并开启时，会发现光线能够从手的另一侧透射出来。半透明与透明材质的本质区别半透明材料允许光线穿透，却不允许清晰的视线通过。举个例子，经过蚀刻处理的浴室塑料门便是半透明的。相比之下，透明材料，如普通的玻璃板，可以让人从一侧清楚地观察到另一侧的物体。三、实际应用及解决方案考虑到涂料，当其涂布于墙面时，其不透明性足以覆盖下层材料，阻止透视效果。但要准确评估涂料的不透明度，我们需采用对比度分析法。一旦应用于基底，涂料通常表现出高不透明度，使得Ci7500台式色差仪成为其测量的理想工具。至于塑料，虽然肉眼看来我们可能无法通过塑料样本看穿，但它们可能具备一定的光透过性。比如，外观不透明的塑料瓶，在未经测试前其真实透光性难以判断。以过氧化氢瓶为例，其内容物若暴露于阳光下会迅速分解，因此这类瓶子通常呈棕色，以屏蔽阳光。然而，置于强烈光源下，这些瓶子是能透光的。鉴于成本考虑，过氧化氢瓶的制造尽量保持不透明。在纺织品的应用上，选择分光光度仪时需考虑具体的使用场景。美国纺织化学师与印染师协会（AATCC）推荐将样品折叠至四层以确保不透明度的测量。这一方法对于测量厚实的织物如灯芯绒裤或棉质卷料足够有效，但对于透明或薄的半透明尼龙材料，采用其他量化技术可能更为合适。请记住，在测量特定允许一定光线透过的纺织品时，按照ASTM的203%遮光测试标准，必须使用具备透射功能的分光光度仪进行测量。Ci7600台式分光光度仪、Ci7800台式分光色差仪和Ci7860台式色差仪均支持透射和反射模式测量，它们为需要同时评估不透明与半透明样本的应用场景提供了理想解决方案。这些设备能够执行三种主要测量方式：①直接透射测量：针对完全透明的样本设计，如塑料拉链袋和清晰的玻璃板。②全透射测量：适合那些允许光线穿透但视线模糊的半透明样本，比如橙汁、洗涤液以及2升容量的塑料瓶。③雾度测量：针对那些能够散射光线的半透明样本，如汽车尾灯的塑料覆盖件，这类样本散射红色光线，而不直接显露灯泡和灯丝。若您的需求仅限于测量完全不透明的表面，Ci7500台式色差仪或许更符合您的需求。然而，如果您的主要测量对象为不透明表面，偶尔也需测量一些允许光线透过的物体，那么具备透射测量功能的设备，如Ci7600台式测色仪或更高端的型号，将是更合适的选择。四、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息，请关注官方微信公众号：爱色丽彩通

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