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發布時間:2021-06-06 03:09  
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拉曼氣溶膠激光雷達
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氣溶膠激光雷達系統采用世界的激光雷達制造工藝,利用不同波段激光信號探測大氣氣溶膠、水汽等垂直闊線,可以實時探測能見度和云底高度等,結合3D掃描技術,可以探測污染物的濃度分布及來源。探測包括氣溶膠、能見度、水汽、火山灰、煙霧、污染來源、云底高度、邊界層高度、光學厚度、消光系數、后向散射系數、色比等。
激光雷達的結構、分類以及不同種類激光雷達的工作原理。跟蹤激光雷達新發展和應用,根據探測物質的不同,分別討論了激光雷達在探測氣溶膠、云、邊界層、溫度、能見度、風、大氣成分、水汽和鈉層方面的應用,綜述了目前國內外氣象探測的半導體激光雷達、微脈沖激光雷達、一般彈性散射激光雷達、多普1勒激光雷達、差分吸收激光雷達和Raman激光雷達的發展現狀和趨勢,認為激光雷達將向多波長、多探測功能、商業化、區域化及全球化方向發展,它在氣象與環境監測中正在發揮越來越重要的作用。
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大氣拉曼氣溶膠激光雷達
基于高能量、高頻率的一款戶外全天候、全天時大氣氣溶膠激光雷達,可輸出大氣氣溶膠(顆粒物、沙塵、云等)消光廓線、退偏廓線、邊界層、光學厚度,進一步反演大氣顆粒物廓線等,配備先進三維掃描鏡頭,實現全自動、多方位的掃描功能,解析顆粒物空間立體分布狀況。
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基于Fernald法研究了激光雷達比設定值與激光雷達有效探測范圍內氣溶膠光學厚度之間的函數關系。針對函數的連續性,提出了以光學厚度為收斂判據,采用二分法反演低層氣溶膠激光雷達比的新方法。2014年7月下旬,利用太陽光度計和西安理工大學自主研發的拉曼-米氏激光雷達對西安局部地區大氣進行了實驗觀測,并利用所提出的方法進行了數據反演。實驗結果表明,西安局部地區氣溶膠激光雷達比在觀測期間比較平穩,基本為44或45。降雨當天,受大氣濕度影響,激光雷達比值較大為51。利用激光雷達米氏散射回波信號和太陽光度計探測數據,提出了采用迭代反演算法開展氣溶膠激光雷達比精細反演新方法,對研究氣溶膠光學特性的精細反演算法具有重要的意義。
