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多波长激光雷达探测多种天气气溶胶光学特性与分析

狄慧鸽 侯晓龙 赵虎 阎蕾洁 卫鑫 赵欢 华灯鑫

多波长激光雷达探测多种天气气溶胶光学特性与分析

狄慧鸽, 侯晓龙, 赵虎, 阎蕾洁, 卫鑫, 赵欢, 华灯鑫
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-12
  • 修回日期:  2014-07-01
  • 刊出日期:  2014-12-20

多波长激光雷达探测多种天气气溶胶光学特性与分析

  • 1. 西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 西安 710048
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61308107)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20126118120003)和陕西省自然科学基金(批准号: 2012JQ5002)资助的课题.

摘要: 设计和构建了波长为355, 532和1064 nm的多波长米散射激光雷达系统, 并研究了多波长激光雷达信号数据处理和反演算法, 实现了对地表气溶胶的探测; 利用该激光雷达对2013年冬季西安市上空大气进行了探测, 研究分析了雾霾天、晴天和有云天气的混合层高度、气溶胶消光特征和粒径分布特征. 分析比较了不同波长探测到的混合层高度变化情况. 在雾霾天, 大气混合层高度与晴天和有云天相比明显偏低, 在0.4 km附近, 而晴天的混合层高度有0.5–0.8 km. 利用长波(1064 nm/532 nm)段和短波(532 nm/355 nm)段两个Ångström指数分析了不同天气情况下的粒径分布特征. 对于近地层气溶胶, 雾霾天的长波Ångström (1064/532)指数小于短波Ångström (532/355)指数, 而晴天与之相反, 说明在近地层雾霾有污染的大气中, 存在有较多的粗粒子. 在云层中, Ångström指数明显减小, 并且出现负值, 说明云粒子半径比较大.

English Abstract

参考文献 (8)

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