微脉冲激光雷达在气溶胶监测上的应用

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激光雷达在大气环境监测中的应用

激光雷达在大气环境监测中的应用

激光雷达在大气环境监测中的应用随着人类社会的不断发展,大气环境污染问题日益凸显,我们需要通过各种手段进行监测和治理。

而激光雷达便是一种非常重要的手段。

激光雷达可以通过激光束的反射来获取大气环境的各种信息,从而实现对大气环境的快速、准确的监测和评估。

本文将介绍激光雷达在大气环境监测中的应用。

一、激光雷达的基本原理激光雷达利用的是激光束在传播过程中被大气环境中的气体、气溶胶等粒子所散射的原理。

一般来说,激光雷达的发射器会向周围空气发射激光束,激光束会在空气分子、云雾、烟雾、颗粒等大气环境物质中产生多次反射和散射,同时会随着时间的推移和传播距离的增加而逐渐减弱和消失。

激光雷达接收器接收到激光束反射回来的光信号后,便能够根据其强度和时间信息,对大气环境的各种特性进行分析和评估。

二、激光雷达在空气污染监测中的应用1. 大气颗粒物浓度监测激光雷达能够对大气中的颗粒物进行实时检测,而且检测精度高、速度快。

激光雷达可以测量颗粒物的浓度、分布、形态等多个参数,粒径分布范围可以从几纳米到数毫米之间,对于大气污染的监测和评估非常有意义。

例如在城市大气环境污染监测中,可以利用激光雷达对大气重要污染物细颗粒物(PM2.5)的浓度进行实时检测,以判定空气质量是否达到标准和防范污染危害。

2. 大气物理参数监测激光雷达不仅可以检测颗粒物的浓度,其还可以对大气物理参数进行测量。

例如可以通过激光雷达对大气湍流、温度、湿度、风速、风向等参数进行探测,而且精度更高、时间分辨率更短,成为大气物理参数监测的重要手段。

3. 污染源监测利用激光雷达技术,我们可以对城市和大型工业区等区域的大气污染源进行监测。

例如对污染物排放口、烟囱等处进行扫描,利用反射激光辐射被污染物的信息,可以获得直观的污染来源地点和浓度分布信息,从而更好地掌握污染源信息,为治理提供科学依据。

三、激光雷达在应急污染事件监测中的应用中国地大物博,各种应急事件发生的几率不断升高。

微脉冲激光雷达反演气溶胶的水平分布

微脉冲激光雷达反演气溶胶的水平分布
数、 粒 子谱 分 布 和质 量 浓 度 等 参 数 的数 学 模 型 , 反 演 得 到 了 水 平 路 径 上 的 气 溶 胶 质 量 浓 度 分 布 。该 方 法 可 以 以 测 量 点 为 中心 进 行 O ~6 k m的 3 6 0 。 的水 平 扫 描 , 具有监测范围大 、 分 辨 率 高 的 优 点 。最 后 开 展 了 气 溶 胶 水 平 分 布 的 实 际 测 量 , 获 得 了距 离 6 k m 长 的水 平 路 径 上 近 地 面气 溶 胶 质 量 浓 度 的实 时 分 布 。 这 为 研 究 城 市 气 溶 胶 的 污 染 来 源 和 动 态 变 化 提 供 了有 效 的 数 据 支 持 。 关 键 词: 大 气光 学 ; 气 溶胶 探 测 ; 激 光 雷达 ; 空气污染监测; 质 量 浓 度
Ab s t r a c t :Th e d i s t r i b ut i o n of a e r os o l o v e r u r ba n a r e a i s r a pi dl y c ha n ge d wi t h s p a c e a n d t i me, t h us
U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f C h i n a, He f e i 2 3 0 0 3 1 ,C h i n a ) *C 0 r r P s p 0 g a u t h o r , E - ma i l : x b l i @a i o f m. a c . c n
微 脉 冲 激 光 雷 达 反 演 气 溶 胶 的水 平 分 布
鲁先洋 , 李学彬 , 秦武斌 , 崔生成 , 刘 庆 徐青 山

气溶胶激光雷达在大气环境监测中的应用

气溶胶激光雷达在大气环境监测中的应用

气溶胶激光雷达在大气环境监测中的应用李佳关键词:气溶胶激光雷达;颗粒物;大气环境监测;车载激光雷达引言自改革开放以来,我国工业发展水平逐渐上升,人们由于过于追求生活水平质量而忽略了生态环境的保护,导致大气污染破坏严重,对人们生活和健康产生极大威胁。

若想解决大气污染所带来的问题,就必须从大气污染主要的根源入手,制定合理的对策及方案,在不耽误人们正常工业生产和发展的同时也能有效整治大气污染给人们生活所带来的影响和威胁,为人类赖以生存的环境提供保障,实现工业和大气生态环境的可持续发展。

1环境监测的运用范围以及概念环境监测工作将作为大型污染治理工作良好开展的核心依据。

形成大气污染的因素较多,不仅有生活污染排放,还有工业污染排放,常见的污染物主要为硫化物、含氯气体粉尘物质等。

而环境监测主要运用专业仪器及科学化监测方式,对于制定区域内部大气成分以及相应指标进行实时监测。

环境监测不仅能够对于大气环境开展实时控制,及时对大气环境异常进行预警,还能够通过对于污染物的测算分析,计算出污染源以及污染因素,以帮助相关部门展开大气污染治理以及防范工作,保障治理工作的合理性。

2激光雷达构成及原理激光雷达是获得物质空间垂直分布的有效遥感技术[5 −6],其利用大气气溶胶、云等对激光的散射特性,以激光为光源,将产生的后向散射信号被光学系统接收,经反演确定气溶胶分布特征。

激光雷达的主要构成包括激光发射单元、接收光学单元、后继光学单元、信号探测与采集单元、运行控制单元等,其中激光发射单元包括激光器和发射光学元件,接收光学单元多采用望远镜。

激光雷达按运载平台可分为地基固定式、车载式、机载式和星载式,以地基固定式和车载式为主。

目前应用广泛的气溶胶(颗粒物)激光雷达包括微脉冲激光雷达、双波长激光雷达和多波长激光雷达等。

由于对激光雷达的称呼未规范,气溶胶激光雷达或颗粒物激光雷达一般也简称为激光雷达。

3我国大气污染现状我国近年来由于工业生产发展规模迅速,消耗能源数量巨大,再加之我国由于工业水平还有一定欠缺,大多数使用的是煤炭能源,导致在工业生产中产生了大量废气排放,对大气造成了一定污染。

大气气溶胶激光雷达技术要求及检测方法作业指导书

大气气溶胶激光雷达技术要求及检测方法作业指导书

大气气溶胶激光雷达技术要求及检测方法大气气溶胶激光雷达是一种用于测量大气气溶胶浓度的高科技仪器,对于环境保护、气象预报、空气污染控制等领域都有着重要的意义。

本文档介绍了大气气溶胶激光雷达的技术要求和检测方法,包括雷达工作原理、参数设置、数据处理等方面,以期为使用和维护大气气溶胶激光雷达提供参考。

一、雷达工作原理大气气溶胶激光雷达是基于激光雷达技术的仪器,其工作原理是通过激光束对大气气溶胶进行测量,测量结果可以反映大气气溶胶的浓度水平。

激光雷达首先将激光束发射到大气中,激光束会被气溶胶粒子散射,散射的激光束被接收器接收。

通过对激光束的发射和接收时间进行测量,可以计算出气溶胶粒子的大小、形状和密度等信息。

二、参数设置大气气溶胶激光雷达的参数设置主要包括激光束的强度、波长、发射时间和接收时间等。

激光束的强度设置决定了激光束的功率,从而影响测量精度。

波长的选择取决于所测量气溶胶粒子的类型和密度,一般选择可见光或近红外光。

发射时间和接收时间的设置决定了激光束的照射时间和接收时间,从而影响测量精度。

三、数据处理大气气溶胶激光雷达的测量结果需要进行数据处理和分析,以获得准确的气溶胶浓度值。

数据处理主要包括去除噪声、平滑处理和数据拟合等。

去除噪声可以通过对测量数据进行滤波处理来实现,平滑处理可以通过对数据进行高斯滤波来实现,数据拟合可以通过对数据进行回归分析来实现。

四、检测方法大气气溶胶激光雷达的检测方法主要包括定量检测和定性检测。

定量检测是通过测量大气气溶胶的浓度值来实现,一般通过将测量结果与标准值进行比较来确定大气气溶胶的浓度水平。

定性检测是通过测量大气气溶胶的形态特征来实现,一般通过比较气溶胶的形态与已知的气溶胶形态来判断大气气溶胶的类型。

五、维护与保养大气气溶胶激光雷达的维护与保养对于延长仪器的使用寿命、提高测量精度至关重要。

主要需要注意以下几个方面:1. 定期清洗激光束出口和接收器,防止尘埃和污垢影响测量精度;2. 定期检查仪器的电源、电路和光学系统是否正常;3. 避免仪器遭受外力冲击或摔打,保持仪器的完好无损。

大气中气溶胶激光雷达探测技术研究

大气中气溶胶激光雷达探测技术研究

大气中气溶胶激光雷达探测技术研究气溶胶是大气中的悬浮物质,由颗粒物、液滴、固体烟尘等组成。

气溶胶对大气环境和气候变化有着重要的影响。

在气溶胶研究中,激光雷达技术被广泛应用于气溶胶的探测和监测。

大气中的气溶胶粒子非常微小,直径一般在几纳米到几十微米之间,使得粒子的监测变得困难。

传统的气溶胶监测方法主要包括采样与化学分析、遥感监测和地面光学仪器观测等。

然而,这些方法均存在着采样时间长、操作复杂、成本高昂等问题。

激光雷达技术的应用可以克服传统气溶胶监测方法的不足之处。

激光雷达利用激光束在大气中传输,当激光束遇到气溶胶粒子时,会发生散射现象。

通过探测散射光的强度和方向,可以得到气溶胶粒子的属性信息,如粒子的浓度、粒径分布、形状等。

大气中气溶胶激光雷达探测技术的研究主要包括探测器设计、数据处理和气溶胶反演等方面。

探测器设计是激光雷达技术研究的关键环节之一。

探测器的优化设计可以提高激光雷达的灵敏度和分辨率,使其能够更好地探测气溶胶粒子的属性。

此外,数据处理也是激光雷达技术的重要组成部分。

通过有效的数据处理算法,可以提取出气溶胶散射光的特征,并将其转化为气溶胶的属性信息。

气溶胶反演是激光雷达技术研究的核心内容之一。

通过对散射光的特征进行反演,可以得到气溶胶的浓度、粒径分布等重要参数。

在大气中气溶胶激光雷达探测技术的应用研究中,目前存在一些挑战需要克服。

首先,由于气溶胶粒子的复杂性质,如不均匀分布、光学特性的变化等,激光雷达技术对气溶胶的探测存在一定的误差。

其次,由于大气条件的变化,如湿度、温度等因素的影响,也会对激光雷达技术的探测结果产生一定的干扰。

此外,气溶胶激光雷达探测技术在细粒子的监测上还有待进一步提高。

为了克服这些挑战,研究人员正在不断努力改进气溶胶激光雷达探测技术。

一方面,他们致力于优化激光雷达的探测器设计,提高雷达的探测灵敏度和分辨率。

另一方面,他们也在研究和发展新的数据处理算法,提高激光雷达对气溶胶属性信息的提取能力。

激光雷达在雾霾天气气溶胶光学特性探测中的应用研究

激光雷达在雾霾天气气溶胶光学特性探测中的应用研究

激光雷达在雾霾天气气溶胶光学特性探测中的应用研究摘要:雾霾天气是指大气中颗粒物浓度高、能见度低的一种气象现象,其主要成分是气溶胶粒子。

气溶胶粒子对大气光的散射和吸收作用影响着能见度、大气辐射传输、气候变化等。

因此,研究雾霾天气中气溶胶粒子的光学特性对于深入了解其成因、形成机制以及对环境和健康的影响具有重要意义。

近年来,全球范围内的雾霾污染日益严重,给人们的生活、健康和经济带来了严重的影响。

了解雾霾污染的程度和范围,掌握气溶胶粒子的光学特性对于制定有效的治理措施和改善空气质量至关重要。

随着大气光学模拟和遥感技术的不断发展,可以利用光学仪器和传感器对气溶胶粒子的光学特性进行监测和探测。

这些技术的发展为研究雾霾天气中气溶胶的光学特性提供了可靠的手段。

雾霾天气中的气溶胶粒子对人体健康和环境产生重要影响。

研究气溶胶光学特性可以揭示其与大气环境参数、气候变化、空气质量等因素之间的关系,为环境保护和健康风险评估提供科学依据。

综上所述,雾霾天气气溶胶光学特性的探测研究具有重要的科学意义和实际应用价值,对于深入了解雾霾污染的成因和机制,制定有效的治理措施以及保护环境和人类健康具有重要意义。

关键词:环境预测;雾霾天气;气溶胶;光学厚度反演;1 雾霾天气气溶胶光学特性探测的概述雾霾天气气溶胶光学特性的探测是指通过光学仪器和传感器对大气中的气溶胶粒子进行监测和分析,以了解其光学特性和组成成分。

这些光学特性包括气溶胶粒子的散射、吸收、透过等光学过程,以及粒径分布、光学密度等参数。

具体而言,雾霾天气气溶胶光学特性的探测主要包括以下几个方面,散射特性探测:通过测量气溶胶粒子对入射光的散射,可以了解气溶胶粒子的粒径大小和分布情况。

常用的技术包括激光颗粒物分析仪、激光多角度散射仪等。

吸收特性探测:通过测量气溶胶粒子对入射光的吸收,可以了解气溶胶粒子的化学组成和浓度。

常用的技术包括吸光度测量、多波段吸收光谱仪等。

透过特性探测:通过测量光线透过大气中的气溶胶层的变化,可以了解气溶胶粒子的浓度和分布情况。

沙尘气溶胶观测及消光系数的反演

沙尘气溶胶观测及消光系数的反演

沙尘气溶胶观测及消光系数的反演某市是多发生沙尘天气的地区之一。

本文利用某大学半干旱气候与环境监测站的微脉冲激光雷达CAMLTM(CE-370-2,CIMEL&CNRS)观测资料,分析某市不同天气条件下的气溶胶(沙尘气溶胶)垂直分布特征。

并利用雷达方程对其进行反演,得到了气溶胶的光学参数—消光系数和光学厚度。

本文通过分析激光雷达资料和消光系数的变化特征,总结出以下的结论:春季晴朗天气中,沙尘气溶胶浓度低,随时间变化不明显,随高度变化比较稳定。

大气中的气溶胶集中在2000m以下,500m以下的浓度最高。

气溶胶最主要来源是人类活动。

沙尘天气中,气溶胶浓度很高,时空变化很明显,气溶胶最主要来源是沙尘。

沙尘气溶胶集中在2000m以下,沙尘过境前后的浓度时空变化彼此不同,分布范围不稳定。

关键词:沙尘气溶胶,激光雷达,消光系数第一章引言1.1 简介气溶胶是浮在大气中的固体和液体微粒与气体载体组成的多相体系,例如:尘埃、烟粒、云雾滴、冰晶和雨雪等。

沙尘气溶胶的来源是土壤、岩石风化、火山喷发的尘埃等,对西部地区来说,以土壤为来源的气溶胶最多,西部地区比其它地区容易发生沙尘暴,西部干旱地区的沙尘气溶胶浓度比其他地区的沙尘气溶胶浓度高。

每年的春季是西部地区沙尘高发的季节,原因是春季的气温逐渐回升、但降水仍然很少、气候干燥、风力较强、土壤解冻后造成表面疏松,容易被气流带起进入到大气中,严重者形成沙尘暴。

沙尘气溶胶的观测,一方面能够表示该地区大气中颗粒物的污染程度,另一方面则能够表示该地区的天气现象的发展变化和气候变化。

它的影响主要有:1.沙尘气溶胶对太阳辐射的影响。

气溶胶对太阳辐射具有反射、散射、吸收等作用,无沙尘和有沙尘的情况下太阳辐射变化很大,对沙尘气溶胶光学特征参数的研究能够助于研究沙尘气溶胶对太阳辐射的影响。

2.沙尘气溶胶对天气过程的影响。

在湿度足够的条件下,气溶胶粒子是成云到降雨过程中非常重要的因素,它起着凝结核、冰核、冰冻核、冰化核等作用。

微脉冲激光雷达及其应用研究进展

微脉冲激光雷达及其应用研究进展

!பைடு நூலகம்
[";] 式中 14 # 1 ( "4 ) , ( "4 ) 。 "4 # " 这种看似微小但合理的变化使解的表现十分不
同。 随着 " 在 "4 的基础上变小, " 由两个逐渐增大的 数值相比得到, 因此结果是稳定和精确的, 并且随着 解对初值"4 的依赖性也越来越小。 该方法 " 的下降, 的关键之处在于确定远端边界值, 即 "4 和"4 , 常规
[-), -,] 某种情况下可探测到对流层特性 。
美国科学与工程设备公司 ( 1213) 自 -44) 年就 推出了 &’( 的商业产品, 至今已生产了 !# 多套系 统。依照光学特征和数据采集系统的改进程度有 , 个不同的版本。收发装置的一体化不仅降低了出射 能量从而对人眼安全, 而且相对于收发分置的光学 设计雷达有更紧凑的结构。 低发射能量和结 &’( 的优点在于对人眼安全、 构紧凑, 但它的与传统光雷达设计不同的发射接收 共享光学路径, 也会引发另外的问题, 诸如探测器的 后脉冲订正和近端填充函数的确定, 这些问题在数 据处理过程中必须仔细考虑。 ! 微脉冲激光雷达的结构
垂 直 结 构、 成分和动力学探测提供了有力的工
[& C !"] 具 。
候方面的观测需要更长时段的连续观测, 这样的雷 达应用还比较少, 这与传统的雷达应用有很大差别。 由于应用与维护上的费用限制了激光雷达的广泛应
[!;] , 而且传统雷达的使用持续时间较短, 高能量 用
地面观测可以得到连续的 @?!" 和 @?;B& 的质 量浓度、 尺度谱、 消光系数和一些物理化学光学属 性, 但由于昂贵的建设和维护经费限制了地面站获 得气溶胶空间分布信息, 而且地面站不能获得气溶 胶的垂直分布。另外气溶胶光学厚度是气溶胶消光 系数的垂直积分, 很多情况下它不能反映地面粒子 的浓度。地面安装的激光雷达是监测气溶胶消光系 数垂直分布和垂直方向积分的强有力工具。 ! 微脉冲激光雷达概况 激光雷达是通过分析激光的回波信号从而得到 大气物理特征的。激光波长位于光波段, 典型值为

微脉冲激光雷达在气溶胶监测上的应用

微脉冲激光雷达在气溶胶监测上的应用

微脉冲激光雷达在气溶胶监测上的应用摘要随着经济的快速发展,人们赖以生存的大气圈,尤其是城市上空的大气环境里存在的气溶胶颗粒,极大地影响了环境质量,危害着人类健康。

因此通过对气溶胶的监测和分析,可以使人们加深对污染产生机制的理解。

本文对气溶胶做了详细介绍,并描述了微脉冲激光雷达的概况以及采用微脉冲激光雷达监测气溶胶情况的一些实例。

With the fast development of environment,the atmosphere that we are relied on has been greatly polluted. Great quantities of aerosols are existed in atmosphere, especially in the air of city. Therefore, the quality of environment and the health of persons aresharply affected. We could deepen the understanding of pollution by monitoring and analyzing aerosols. This paper makes a description of aerosol, micro pulse lidar(MPL) and some cases.关键词:气溶胶、微脉冲激光雷达、PM2.5、消光系数Keywords:Aerosol、micro pulse lidar、PM2.5、Aerosol Extinction Coefficient一、气溶胶1、气溶胶概述大气气溶胶是指悬浮在大气中空气动力学直径(D p)为0.001~100μm的液体或固体微粒体系。

空气动力学直径定义为与所研究粒子有相同终端降落速度的、密度为1g/cm3的球体直径,这是因为大气气溶胶微粒的形状极不规则,因而采用有效直径,诸如空气动力学直径,是一个很有效的指示方式。

气溶胶激光雷达在大气环境监测中的应用

气溶胶激光雷达在大气环境监测中的应用

气溶胶激光雷达在大气环境监测中的应用杜 娟1,宋鹏程2(1. 西南科技大学城市学院,四川 绵阳 621010;2. 四川省绵阳生态环境监测中心站,四川 绵阳 621010)摘 要: 文章基于不同城市环境空气质量变化特征分析,对气溶胶激光雷达在大气边界层高度测定、重污染天气、烟花爆竹燃放和沙尘天气高空中气溶胶粒子特性及垂直时空演变等应用结果进行了分析。

结果表明,气溶胶激光雷达能进行垂直/走航扫描、水平扫描、剖面扫描和锥形扫描,对垂直高空大气分析效果较好,消光系数、退偏振比能较好的表征其粒子特性。

另外,激光雷达走航车可随时移动监测,在颗粒物污染溯源方面优势显著,但气溶胶激光雷达分析结果较为单一,为了更准确地说明大气污染过程,需结合光化学分析超级站数据进行综合分析。

关键词: 气溶胶激光雷达;颗粒物;大气环境监测;车载激光雷达中图分类号: X87; X831文献标志码: A DOI :10.16803/ki.issn.1004 − 6216.2021.02.019Application of aerosol lidar in atmospheric environment monitoringDU Juan 1,SONG Pengcheng 2(1. City College, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China ;2. Sichuan Mianyang Ecological Environment Monitoring Central station, Mianyang 621010, China )Abstract : Based on the analysis of the characteristics of air quality changes in different cities, the article analyzes the application of the aerosol lidar in the atmospheric boundary layer height measurement, and also analyzes the aerosol particle characteristics and the vertical spatial-temporal evolution in the heavy pollution weathers, fireworks and firecrackers, and dust weathers. The results show that the aerosol lidar can perform a vertical/walk scanning, a horizontal scanning, a section scanning and a cone scanning. The analysis results of the vertical high altitude atmosphere are better, and the extinction coefficient and depolarization ratio can characterize the particle characteristics as well. In addition, the lidar navigation vehicle can be monitored on the move at any time, which has significant advantages in the traceability of particulate pollution. However, the aerosol lidar analysis result is relatively single. In order to give a more accurately explaination on the air pollution process, it is necessary to combine the data from the photochemical analysis super stations for a comprehensive analysis.Keywords : aerosol lidar ;particulate matter ;atmospheric environment monitoring ;mobile vehicle lidar CLC number : X87; X831随着我国大气污染防治形势的深入推进,环境空气质量持续好转,细颗粒物(PM 2.5)逐年下降。

气溶胶激光雷达标定

气溶胶激光雷达标定

气溶胶激光雷达标定【气溶胶激光雷达标定】——揭秘大气微粒的探测之谜1. 前言气溶胶激光雷达标定是大气科学研究中的重要环节之一。

随着气溶胶激光雷达技术的快速发展,它在大气物理学、气候学、环境科学中的应用越发广泛。

本文将深入探讨气溶胶激光雷达标定的背景意义、原理以及相关技术。

2. 背景意义气溶胶是空气中的微小悬浮颗粒,包括尘埃、烟雾、颗粒物等。

它们对大气环境、人类健康和气候变化等方面具有重要影响。

准确监测和研究气溶胶的浓度、成分、分布等参数对于了解大气环境变化和气候变化机制具有重要意义。

气溶胶激光雷达通过使用激光束探测大气中的气溶胶粒子,提供了一种高效、快速获取气溶胶相关参数的方法。

3. 原理介绍气溶胶激光雷达主要依靠激光与气溶胶粒子之间的相互作用原理来探测气溶胶。

激光束入射到大气中,与气溶胶粒子碰撞后,会发生散射和吸收。

通过测量气溶胶粒子对激光的散射和吸收程度,可以推断出气溶胶的浓度、粒径、光学性质等参数。

而气溶胶激光雷达标定则是通过与已知浓度和粒径的参考气溶胶粒子进行比对,校正激光雷达的探测能力和准确度。

4. 气溶胶激光雷达标定技术4.1 气溶胶模拟器标定气溶胶模拟器是一种专门用于模拟大气环境中各种气溶胶的仪器。

通过调节模拟器中的气溶胶样品,可以模拟不同浓度和粒径的气溶胶。

将气溶胶激光雷达与气溶胶模拟器相连,通过比对模拟器中气溶胶与激光雷达测量结果,可以标定激光雷达的响应和灵敏度。

4.2 气溶胶背景场标定气溶胶背景场标定是在已知的背景气溶胶条件下进行的标定方法。

通过选择气溶胶背景稳定、湍流弥散性较小的地点进行观测,并利用其他监测手段测量背景气溶胶的浓度和粒径,可以与激光雷达测量结果进行比对,从而标定激光雷达的测量能力。

4.3 气溶胶遥感标定气溶胶遥感标定是利用已知浓度和粒径的参考气溶胶数据进行标定的方法。

传统的标定方法主要通过地面监测站点获取气溶胶资料,然后根据气溶胶在大气中的输送和扩散规律,利用模型计算出某个或某一组给定条件下的气溶胶浓度分布。

基于微脉冲激光雷达的新型云和气溶胶识别方法

基于微脉冲激光雷达的新型云和气溶胶识别方法

基于微脉冲激光雷达的新型云和气溶胶识别方法
随着气候变化和环境问题的增加,对大气云和气溶胶的研究变得越来越重要。

这些大气现象对我们的生活产生了深远的影响,例如影响能源转化、气候变化、天气预报和航空安全。

因此,一个精确的识别方法变得至关重要。

目前,一些现有的大气云和气溶胶的识别方法基于红外、可见光和微波激光雷达。

然而,这些技术在应对复杂的大气现象时表现不尽如人意,例如高浓度气体和具有复杂结构的云。

在这种情况下,微脉冲激光雷达是一种更好的解决方案。

微脉冲激光雷达可以发射高功率的脉冲光,其波长通常在355到1064纳米之间,每秒可以发射数千到数百万个脉冲。

当脉冲光与云和气溶胶相互作用时,会发生散射和吸收,这可以用来分析它们的结构和化学成分。

基于微脉冲激光雷达的新型云和气溶胶识别方法是通过获取反射和散射信息来识别大气现象。

该方法包括两个步骤:数据获取和数据分析。

在数据获取阶段,微脉冲激光雷达的反射和散射光谱将被记录和存储。

在数据分析阶段,通过对反射和散射光谱进行多元分析,可以识别大气云和气溶胶的结构和化学成分。

这种方法有很多优点。

首先,微脉冲激光雷达可以提供高分辨率的反射和散射光谱,使得对大气现象的研究更加准确和详细。

其次,该方法能够处理复杂的云和气溶胶,例如由高浓度气体和冰雪组成的云。

最重要的是,这种方法可以在不同的天气条件下运行,包括多云、雨天和雪天。

总之,基于微脉冲激光雷达的新型云和气溶胶识别方法是一种有前途的技术,可以促进我们对大气云和气溶胶的认识和理解。

将来,我们可以将该技术应用于天气预报、环境保护和航空安全等领域。

基于Mie散射苏州大气气溶胶的激光雷达探测

基于Mie散射苏州大气气溶胶的激光雷达探测
3. 2 苏州对流层大气气溶胶典型测量结果 、分析 大气的消光特性反映了大气分子和气溶胶的密度 、尺度谱分布等 ,而气溶胶的分布及其动态变化规律直 接联系天气的状况. 2007年至 2008年间 ,我们应用该 1064 nm 波长的微脉冲激光雷达给出了苏州上空整个对流层气溶胶的 垂直消光系数分布的典型探测结果.
表 1 米散射激光雷达系统主要参数指标
Pa ram e te rs
V a lue s
图 1 米散射激光雷达系统结构图
Em itted parameters: L a se r Laser wavelength Pulse energy Pulse w idth Beam divergence Op tical efficiency
光学接收单元由望远镜和后继光路单元组成. 光学接收望远镜为 Schim idt Cassegrain型 ,抛物面的主镜 直径为 254 mm. 后继光路包括 F = 3. 3的目镜 、透镜 、滤光片. 窄带干涉滤光片 (2 nm )用于压低天空背景噪声 和环境噪声 ,从而获得较大的接收信噪比.
信号接收和数据采集单元包括探测器和数据采集卡. 探测器为采用单光子计数模式的硅雪崩光电二极
本文介绍该激光雷达的总体结构 、技术参数及其工作原理 ,同时给出了大气气溶胶的垂直消光系数廓线 以及典型测量结果的分析和讨论.
1 激光雷达的系统装置
激光雷达系统的收发结构如图 1,主要是由激光发射单元 ,光学接收单元 ,信号接收与数据采集单元四 部分组成. 激光雷达的激光发射单元包括二极管泵浦的 Nd: YVO4 锁模调 Q 固体激光器和扩束镜. 工作在基 模的激光器所发出的 1064 nm 的近红外光经过 40倍的扩束镜进行光斑扩束后射向大气中.

使用激光雷达进行空气污染监测和治理

使用激光雷达进行空气污染监测和治理

使用激光雷达进行空气污染监测和治理随着工业化和城市化的快速发展,空气污染已经成为一个严重的环境问题,对人类健康和生态系统造成了严重威胁。

为了有效地监测和治理空气污染,科学家们一直在致力于寻找先进的技术手段。

其中,使用激光雷达技术进行空气污染监测和治理正在逐渐成为研究的热点和方向。

激光雷达技术是一种基于激光散射原理的非接触式检测技术,可以高精度地获取目标物体的位置、形态和组成信息。

在空气污染监测方面,激光雷达可以通过测定气溶胶颗粒在大气中的分布情况,精确测定气溶胶颗粒的数目、大小和成分等参数,从而实现对大气污染源的定位和分析,为精准治理提供了重要依据。

通过激光雷达技术进行空气污染监测的主要优势在于其高精度和实时性。

传统的空气质量监测方法往往需要通过采样并进行实验室分析,这一过程时间长、成本高且不够灵敏。

而激光雷达技术能够实时采集大气中的污染颗粒信息,几乎可以达到即时监测的效果。

高精度的数据采集意味着监测结果的准确性和可靠性更高,更有助于科学家和决策者制定有效的治理措施。

在空气污染治理方面,激光雷达技术同样具有重要作用。

通过对大气污染源进行实时监测和定位,可以精准找出排放源,对其进行监管、调整或者封堵,从而遏制和减少大气污染物的排放。

而对于城市范围内的污染治理,激光雷达技术也能够帮助监测大气污染物在不同层次和区域的分布情况,有助于科学合理地规划和布置污染治理设施,提高治理效果和成本效益。

当然,如同其他技术一样,激光雷达技术也存在一些挑战和亟待解决的问题。

其中最主要的问题之一是如何提高激光雷达监测的精度和覆盖范围。

尽管激光雷达技术在小尺度的空气污染监测上取得了显著的成果,但其在大尺度和长期监测上还需要进一步完善和突破。

此外,激光雷达技术的普及和应用还面临着成本高昂、设备复杂和技术人员难以培养等问题。

这些问题的解决需要政府、科研机构和企业的共同努力和投入。

综上所述,使用激光雷达技术进行空气污染监测和治理是一种非常有前景的研究方向。

微脉冲激光雷达对城市大气气溶胶污染过程相关的观测分析

微脉冲激光雷达对城市大气气溶胶污染过程相关的观测分析

微脉冲激光雷达对城市大气气溶胶污染过程相关的观测分析【摘要】近年来,由于经济的快速发展,引起了人类生产活动的变化,同样也使得因人类活动引起的大气溶胶污染问题变得越来越明显,加之我国的气候特点,在春季受到沙尘气溶胶的影响,使大气环境问题变得越来越严重。

通过微脉冲激光雷达探测器能对大气气溶胶的演变规律和垂直分布的特征进行很好地观测,从而为控制城市大气污染提供相应参考。

【关键词】微脉冲激光雷达城市大气气溶胶传统的激光雷达是利用大气气溶胶能对雷达激光进行散射的特性,并在分析雷达探测器接收的其回波信号的量级大小来得到大气的一些物理特征。

因激光的发射波长略小于气溶胶粒子的尺度,且光探测器的灵敏度较高,故激光雷达是现阶段观测大气污染应用最广泛的探测系统。

微脉冲激光雷达是在传统激光雷达的基础上,将低脉冲的能量通过较高的重复频率发射出去,这种探测器具有较高的信噪比,能在一定程度上实现对气溶胶散射的定性测量,保证了探测时的准确性。

一、何为大气气溶胶大气气溶胶指的是悬浮于大气中的空气动力学直径在0.001,1.00微米间的微粒体系。

其空气动力学的可定义为:与要研究的微粒有相同降落速度的球体直径,这是由于在大气中气体溶胶微粒的形状一般都是不规则的,采取空气动力学的直径进行定义,是一种有效的表示方式。

1.1大气溶胶的分类大气溶胶微粒按其空气动力学的直径可分成如下的几种:第一种,飘尘,这是一种能在大气中处于长期漂浮状态的悬浮物,其直径一般小于10微米。

第二种,总悬浮颗粒物,能用颗粒采样器在滤膜上收集到的总的颗粒物的质量,其直径大都在100微米以下。

第三种,可吸入式的粒子,此种粒子能通过呼吸过程进入到人的呼吸道中。

第四种,细粒子,指动力学直径小于2.5微米的颗粒物,也被成为PM2.5。

1.2大气溶胶的组成大气溶胶的组成成分非常复杂,其中受到人类活动影响的组成成分主要有离子成分、痕累元素的成分和一些有机组成成分。

二、微脉冲激光雷达微脉冲激光雷达的概念出现在1993年。

MPL反演南京北郊气溶胶光学厚度准确度的研究

MPL反演南京北郊气溶胶光学厚度准确度的研究

MPL反演南京北郊气溶胶光学厚度准确度的研究石玉立;杨丰恺;曹念文【摘要】微脉冲激光雷达是探测气溶胶的有效工具。

为了验证探测的准确度,对一台微脉冲激光雷达观测数据采用Fernald算法进行反演,得到了南京北郊上空的气溶胶光学厚度,并将反演结果同太阳光度计观测数据、喇曼-瑞利-米雷达观测数据和中分辨率成像光谱仪的标准气溶胶产品进行了比较。

结果表明,它们之间具有一定相关性。

微脉冲激光雷达是反演气溶胶光学厚度的有效手段,可以用于其它观测手段的地面验证。

%Micropulse lidar ( MPL) is an effective tool for aerosol detection .To verify the accuracy of detection , MPL was used to calculate the aerosol optical depth ( AOD ) in the northern suburb of Nanjing with the Fernald inversion method.The inversion results were compared with those obtained with a sun-photometer,a Raman-Rayleigh-Mie lidar and a standard aerosol detection instrument ( a moderate-resolution imaging spectroradiometer ) .The results show good correlation among them .The MPL is useful for AOD inversion and can be used to verify other measurement data effectively .【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P372-376)【关键词】大气光学;微脉冲激光雷达;气溶胶光学厚度;南京北郊【作者】石玉立;杨丰恺;曹念文【作者单位】南京信息工程大学遥感学院遥感系,南京210044;南京信息工程大学遥感学院遥感系,南京210044;南京信息工程大学大气物理学院大气探测系,南京210044【正文语种】中文【中图分类】TN958.98E-mail:*********************南京地处长江三角洲地区,这一区域是我国的经济核心地带,城市密集、人口众多、工业发达。

基于Fernald方法532nm激光雷达气溶胶探测试验

基于Fernald方法532nm激光雷达气溶胶探测试验

基于Fernald方法532nm激光雷达气溶胶探测试验柳云雷;李华;陈玉宝;高玉春【摘要】大气气溶胶浓度变化和迁移输送直接影响到人们的健康和生存环境,同时对许多大气物理过程都产生重要影响.基于对连续探测不同高度上气溶胶的分布,且时间和空间分辨率相对较高,以及观察大气气溶胶对流层的细化结构和变化过程的目的,研制一台532nm小型微脉冲米散射激光雷达,于2013年4月1日夜间进行观测实验获取数据,后期利用Fernald方法对探测数据进行反演分析,观测到北京夜间气溶胶的变化过程.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)016【总页数】3页(P88-90)【关键词】米散射;气溶胶;微脉冲;激光雷达;Fernald【作者】柳云雷;李华;陈玉宝;高玉春【作者单位】成都信息工程学院电子工程学院,四川成都610225;中国气象局气象探测中心,北京100081;大连市气象装备保障中心山东大连116001;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TN99激光雷达(Light Detection And Ranging,LiDAR)是一种拥有较高时空分辨率的主动式现代光学遥感设备,以激光器作为辐射源,光电探测器为接收器件,光学望远镜为天线,通过探测激光与目标物相互作用而产生的辐射信号来遥感目标物的一种雷达。

它具有高分辨率、抗干扰能力强、结构简单、易于操作等优点,可用来进行精细测距、测速、测角,还可进行超低空飞行目标的跟踪,同时由于其结构简单小巧,便于隐蔽,在军事技术装备中也得到较为广泛的应用[1]。

在气象方面激光雷达主要用于研究测量和观察地球大气的物理和化学特性以及一些大气现象,内容主要有大气气体成分浓度、气溶胶、温度、湿度、压力、风场、大气涡流、蒸发、云、辐射、大气能见度等[2]。

1 米散射激光雷达探测原理激光雷达探测原理主要是以脉冲激光器作为光源,向大气中发射高功率的窄脉冲激光束,当激光照射气溶胶时产生散射现象,利用光学望远镜收集散射的回波信号进行能量或光谱分析,还可将回波信号进行光电转换后送入计算机进行数据处理,从而获得大气参量的高度分布[3]。

利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料研究香港地区的一次大气气溶胶污染

利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料研究香港地区的一次大气气溶胶污染
的气溶胶 光学 厚度 ( O )L vl A D ee2产 品 ,。我们 曾利用在 香港 地 区长期 的太 阳光 度计 2 J
观测得到气溶胶光学厚度并与 N S A A的气溶胶产品进行详细对 比 , , 9 认为这一产品具 J 有比较高的精度描述我国象华南这样常年植被密集 、 地表可见光反射率比较低的地区的
维普资讯
第1 5卷 6 期 20 04年 1 月 2
应 用 气 象 学 报
J OURNA P L E T OR OGIAL S I NC L OF A P I D ME E OL C C E E
Vo . 5,No. 11 6 De e e 0 4 c mb r2 0
气溶胶特 征。香 港科技大学 利用高速 的互 联 网优 势 , 建立 了与 NA A 哥德空 间飞行 中心 S
( A AG F ) N S S C 的数据传送渠道。每天 N S A A将来 自 T r 和 A u 两颗卫星上 MO I er a qa DS 传感器的最新资料和产品, 包括 3 个可见和红外通道的 L vlB的原始资料以及气溶胶 6 ee1 光学厚度产品等 L vl ee2资料, 自动传送到香港科技大学的服务器。Lvl B资料一般时 ee 1
间分辨率 的气溶胶光学厚度结果。
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香港科技大学 在香港九龙 的元朗建立 了一个连续 业务化运行 的激 光雷达站 。采用的 是美 国 S S 公司 (c ne& E gnei e i s Ic) EI Si c e nier gSr c , n.的微脉 冲激光雷 达 ( coP l n ve Mi u e r s
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微脉冲激光雷达在气溶胶监测上的应用摘要随着经济的快速发展,人们赖以生存的大气圈,尤其是城市上空的大气环境里存在的气溶胶颗粒,极大地影响了环境质量,危害着人类健康。

因此通过对气溶胶的监测和分析,可以使人们加深对污染产生机制的理解。

本文对气溶胶做了详细介绍,并描述了微脉冲激光雷达的概况以及采用微脉冲激光雷达监测气溶胶情况的一些实例。

With the fast development of environment,the atmosphere that we are relied on has been greatly polluted. Great quantities of aerosols are existed in atmosphere, especially in the air of city. Therefore, the quality of environment and the health of persons aresharply affected. We could deepen the understanding of pollution by monitoring and analyzing aerosols. This paper makes a description of aerosol, micro pulse lidar(MPL) and some cases.关键词:气溶胶、微脉冲激光雷达、PM2.5、消光系数Keywords:Aerosol、micro pulse lidar、PM2.5、Aerosol Extinction Coefficient一、气溶胶1、气溶胶概述大气气溶胶是指悬浮在大气中空气动力学直径(D p)为0.001~100μm的液体或固体微粒体系。

空气动力学直径定义为与所研究粒子有相同终端降落速度的、密度为1g/cm3的球体直径,这是因为大气气溶胶微粒的形状极不规则,因而采用有效直径,诸如空气动力学直径,是一个很有效的指示方式。

大气气溶胶按其粒径大小可分为如下几类:1.1、总悬浮颗粒物(TSP):用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,粒径多在100μm以下,尤以10μm以下的为最多。

1.2、飘尘:可在大气中长期漂浮的悬浮物,颗粒物粒径一般小于10μm。

1.3、降尘:能用采样罐采集到的大气颗粒物,颗粒物粒径一般大于10μm。

1.4、可吸入粒子:易于通过呼吸过程进入呼吸道的粒子,国际标准化组织(ISO)建议将其定为Dp≤10μm。

1.5、细粒子:Dp小于2.5μm的颗粒物,记为PM2.5。

2、气溶胶的源及汇2.1、气溶胶的源大气气溶胶的来源复杂,按产生的过程可分为天然来源和人为来源。

直接由污染源排放出来的称为一次颗粒物。

大气中某些污染组分之间,或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物,称为二次颗粒物。

天然来源如地面扬尘、海浪溅沫、火山灰、森林火灾燃烧物、宇宙陨星尘以及植物花粉和孢子等。

人为源主要是燃料燃烧过程中形成的煤烟、飞灰等,工业生产过程中排放出的原料或产品微粒,汽车排放出的含铅化合物,以及矿物燃料燃烧排放的SO2在一定条件下转化为硫酸盐粒子等。

2.2、气溶胶的汇大气气溶胶通常有干沉降和湿沉降两种消除方式。

2.2.1、干沉降干沉降是指颗粒物在重力作用下沉降,或与其他物体碰撞后发生的沉降。

干沉降存在两种机制。

一是重力作用使颗粒物沉降。

二是粒径小于0.1μm的颗粒,相互碰撞而凝聚成较大的颗粒,从而通过大气湍流扩散到地面或碰撞而去除。

2.2.2、湿沉降湿沉降是指通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。

3、气溶胶的化学组成和危害3.1、气溶胶组成大气气溶胶的化学组成十分复杂,其中与人类活动密切相关的成分主要包括离子成分(以硫酸及硫酸盐颗粒物和硝酸及硝酸盐颗粒物为主)、痕量元素成分(包括重金属和稀有金属等)和有机成分。

3.2、危害3.2.1、大气化学反应。

气溶胶能吸附SO2、NOx及气态有机有毒物质(如PAHs、PCB等),并在气溶胶表面发生多相反应。

3.2.2、气候效应。

大气气溶胶可以通过吸收和散射太阳辐射直接扰动地一气系统的辐射平衡(radiation balance),产生所谓的直接气候效应。

气溶胶粒子又可作为云的凝结核影响云的光学特性,云量以及云的寿命,产生所谓的间接效应。

3.2.3、环境质量。

大气中气溶胶的含量直接影响空气质量,诸如可引起能见度大幅降低等现象。

3.2.4、气溶胶辐射强迫。

辐射强迫是对某个因子改变地球–大气系统射入和逸出能量平衡影响程度的一种度量,它同时是一种指数,反映了该因子在潜在气候变化机制中的重要性。

正强迫使地球表面增暖,负强迫则使其降冷。

人类活动导致大气中气溶胶浓度不断升高,一方面导致大气对太阳光散射作用增强,反照率增加,产生负的辐射强迫;另一方面吸收太阳辐射,产生正的辐射强迫。

大气中气溶胶通过直接和间接辐射强迫两种方式影响全球气候,对全球气候变化产生重大影响。

4、上海大气中的PM2.5上海位于中国东部的长江口,是一个发展迅速的国际都市。

但是近年来,由于工业和社会的发展,上海面临着严重空气污染问题的挑战。

由于细粒子污染对人体健康造成了严重影响,因此PM2.5受到了群众和媒体的广泛关注。

上海的PM2.5的人为来源主要有以下几个方面:(1)以煤为燃料的火电厂的烟气排放;(2)重型运输车辆的尾气排放等。

上海的PM2.5的天然来源主要因特殊的地理位置,使得海盐对PM2.5含量及成分的影响十分明显。

但上海区域属于季风性气候,因而从各固定污染源排出的大气污染物对各个监测点的影响大小有时呈现出较明显的季节差异。

气溶胶虽然在大气中的含量很低,但是却扮演着十分重要的角色。

因而采用必要的观测手段对气溶胶进行监测,有着很重要的意义。

由美国Sigma Space Corporation生产的微脉冲激光雷达(MPL)可进行大气中气溶胶的监测。

二、微脉冲激光雷达1、微脉冲激光雷达概述1993年提出了一种新型的激光雷达—微脉冲激光雷达(micro pulse lidar,MPL)的概念[1]。

微脉冲激光雷达向大气中发射激光信号,然后分析激光的回波信号,从而得到大气的物理特征。

激光雷达所接收的激光大气回波,包含了大气散射光的光强、频率、相位和偏振等多种信息。

利用这些丰富的激光大气回波信息,可以探测多种大气物理要素。

激光波长位于光波段,典型值为1μm左右,而烟、尘等大气气溶胶粒子的尺度和激光波长相当,再加上光电探测器的探测灵敏度较高,因而激光探测烟、尘等微粒具有很高的探测灵敏度。

微脉冲激光雷达的优点:1.1、连续工作时间长。

微脉冲激光雷达应用固态二极管激光器,从而使得微脉冲激光雷达的工作寿命远远超过普通激光雷达,一年只需进行两次维护即可保持长时间运行。

此外,微脉冲激光雷达系统也包含了高效率的量子化滤噪光子计数设备。

1.2、脉冲能量低,发射能量对人体安全。

低的脉冲能量以高的重复频率透过一个收发共享的卡塞格林望远镜片,微脉冲激光雷达的发射能量只有几μJ ,这样不仅可以提高监视仪器运转的安全性,确保系统的稳定性,还使仪器的自动运行成功实现。

1.3、结构紧凑。

因而微脉冲激光雷达可以观测任意天顶角,也可以像常规垂直探测一样方便地做到水平和倾斜探测。

激光雷达方程式可以很好地说明微脉冲激光雷达的原理:()()()()()()()22b ap /r +n +n /r c n r O r CE r T r r D n r ⎡⎤=⎡⎤⎣⎦⎣⎦β 其中()r n r 是雷达探测器接收的光电子数;()c O r 是填充订正函数;C 是系统常数;E 是发射激光脉冲能量;()r β是气溶胶和大气总的后向散射系数;2T 为大气透过率;r 是探测体与接收器望远镜之间的距离;()b n r 是背景噪音;()ap n r 是探测器后脉冲订正函数;()D n r ⎡⎤⎣⎦是探测器dead time 订正函数。

2、微脉冲激光雷达结构微脉冲激光雷达由4个部分组成:激光发射系统、光学收发天线、探测器和数据采集系统。

微脉冲激光雷达的构造示意图MPL 的发射接收处理器被放置在一个恒温室中,天线装置是一个直径20cm 的卡塞格林望远镜,光电计数器直接装在望远镜的下方。

激光发射器和计数器连接到发射接收器上,另一端连在计算机上。

3、微脉冲激光雷达应用及发展微脉冲激光雷达能够按照需要采取任意角度工作来获取大气参数。

常规是采取垂直和水平两种方式采集数据,可获得垂直方向大气气溶胶的分布、变化廓线,云的变化,水平方向的能见度和气溶胶、污染物分布等。

因而可用于以下测量实例:3.1、雷达接收信号受大气状况和天气影响比较明显,但也正是因为这样,激光雷达才能够对大气气溶胶的变化进行监测。

从原始接收信号可以直接得到云的变化,大的大气结构的分布等。

3.2、能见度的测量计算。

激光雷达测量能见度的最大的优点在于,可以逐段逐段的利用斜率法求取能见度,再作累计平均,可以得到整个水平方向非常精确的能见度值。

3.3、大气气溶胶消光系数的反演。

通过数据分析,可以得到白天和夜间的气溶胶消光的垂直分布情况,长时间的气溶胶的变化情况,根据气溶胶的时空变化可以判断气溶胶的来源等。

由此可见,微脉冲激光雷达可以用来获取能见度、云底高度、云厚、大气气溶胶、消光系数、光学透过率等参数,并依据分析的数据可以得到时空演变图等,这样不仅可以得到气溶胶的分布状况,还可以获得气溶胶、污染物的来源。

这对于研究大气气溶胶提供了非常有用的探测手段。

三、微脉冲激光雷达探测实例2008年7月至2009年1月采用激光雷达在上海浦东进行探测。

[3]并将采集数据进行反演,可得到以下结果:3.1、气溶胶消光系数的昼夜变化图12008年7月平均一天4次的消光系数图1是2008年7月平均一天4次的消光系数,从图1中可看出从2:00开始消光系数随时间推移而变大,在14:00时达到最大,而后开始逐渐减小,在20:00时达到最小。

产生这样一种变化的可能是由于白天太阳能加热地表的作用以及夜间地表热量散发的作用。

而且大部分气溶胶均位于底层大气1km位置以下。

图2 2008年10月平均一天4次的消光系数图2是2008年10月平均一天4次的消光系数,从图中可以明显看出10月份夜间气溶胶消光系数比8月份时偏大,其中一个可能的原因是由于上海周边地区夜间生物质的燃烧。

然而,近地表(低于200m)数据不是很可靠,这是由雷达盲区的存在以及几何参数修正引起的。

3.2、气溶胶消光系数的月变化图3气溶胶消光系数的月变化图3是气溶胶消光系数的月变化,从图中可看出气溶胶的消光系数随着海拔高度的增加而下降,在全部的测量月份期间,这种变化趋势基本一致。

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