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拉曼氣溶膠激光雷達基本原理

以激光為光源，通過探測激光與大氣相互作用的光波信號來遙感大氣．光波與大氣中介質相互作用，產生包含氣體分子和氣溶膠粒子有關信息的輻射信號，利用適當的反演方法就可以從中得到關于氣體分子和氣溶膠粒子的相關信息．利用彈性散射信號確定顆粒物消光系數的方法無法改變這樣的事實：根據雷達信號來同時確定氣溶膠消光系數和后向散射系數這兩個未知的物理量．系統主要分為三個部分：光學發射與接收光學系統、光電探測組件中的電子學系統(包括激光器電源、信號放大、采集和控制單元)以及信號存儲與數據處理系統．

應用：目前主要應用與大氣溫度測量以及大氣污染測監測，北京奧運會期間曾經利用這項技術進行了大氣能見度以及污染顆粒的檢測。

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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拉曼氣溶膠激光雷達

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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。