利用双波段偏振激光雷达观测研究气溶胶与云的识别及气溶胶吸收特性

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kfanffvga
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自上世纪九十年代以来,偏振激光雷达在大气气溶胶和云探测方面具有独特的技术优势。为了更好地研究气溶胶和云特性,兰州大学大气科学学院自主开发了地基双波段偏振激光雷达系统,可同时开展355nm和532nm两个波段的偏振测量。本文使用了该激光雷达系统于2014年3月至4月在甘肃省兰州和临泽两地开展的沙尘气溶胶野外加强观测数据。研究表明,大气中典型气溶胶类型的355nm和532nm退偏比(Depolarization Ratio,DR)存在显著差异。沙尘气溶胶的532nm退偏比较高,而355nm退偏比小于532nm退偏比。对于空气污染颗粒物,它们的532nm退偏则较小,但是355nm退偏比反而高于532nm退偏比。此外,各种云类型的退偏比在这两个波段也有所差异。冰云的532nm退偏比大于沙尘气溶胶的退偏比,且355nm处的退偏比和沙尘气溶胶的结果相似,即明显小于532nm退偏比。对于水云,则355nm退偏比大于532nm的退偏比。同时混合相云的退偏比特征介于冰云和水云之间。我们选取了典型的云和气溶胶类型观测结果,并计算了各种类型的532nm退偏比与355nm退偏比的比值(?532/?355)。结果表明,对于非球形粒子,532nm与355nm的退偏比比值分别为2.87±1.35(冰云)和1.51±0.29(沙尘气溶胶)。然而,对于球形颗粒物,该比值为0.43±0.26(水云)和0.56±0.05(人为污染颗粒)。基于此,考虑到当前激光雷达云和气溶胶识别算法存在误判、较复杂的问题,我们提出了一种简单、可靠的云和气溶胶识别方法。该方法首先利用532nm衰减后向散射系数(Attenuated Backscattering Coefficient,ABC)和色比(Color Ratio(CR),532nm/355nm)来区分云和气溶胶两大类型。然后,再根据532nm和355nm的退偏比比值,进一步识别沙尘气溶胶、污染颗粒、混合气溶胶、冰云、水云和混合相云等6种云和气溶胶的类型。为了进一步探讨气溶胶在紫外和可见光波段的退偏比差异原因,本文研究了气溶胶的吸收系数与两者退偏比比值的关系。研究发现,气溶胶吸收系数与两者退偏比比值具有明显的负相关关系。随着532nm和355nm退偏比比值的增加,气溶胶吸收系数不断减小。结果表明,吸收特性是造成气溶胶在紫外和可见光波段退偏比的差异原因之一。此外,利用两者的定量关系,有望从双波段偏振激光雷达观测数据获得气溶胶吸收系数的垂直分布。本文基于兰州大学自主开发了的地基双波段偏振激光雷达系统,于2014年3月至4月在甘肃省兰州和临泽两地开展的沙尘气溶胶野外加强观测数据,主要分析了大气中典型气溶胶和云类型的355nm退偏比和532nm退偏比的变化特征。并提出了一种简单、可靠的云和气溶胶激光雷达识别方法,区分沙尘气溶胶、污染颗粒、混合气溶胶、冰云、水云和混合相云等6种云和气溶胶的类型。还发现,气溶胶吸收系数与两者退偏比比值具有明显的负相关关系,并指出吸收特性是造成气溶胶在紫外和可见光波段退偏比的差异原因之一。研究表明,激光雷达开展多波段偏振测量可有效提高大气气溶胶和云的探测能力,特别是有望准确探测气溶胶吸收系数的垂直分布。
其他文献
采用高温固相法制备了K2Gd1-x-y(PO4)(WO4):xSm3+,yEu3+新型红色荧光材料,通过利用X射线衍射谱(XRD)、荧光光谱对其结构及发光性能进行了研究。结果表明,稀土离子Sm3+的掺入
为实现柴油机的轻量化,一种高功率密度柴油机的设计想法被提出。高功率密度柴油机可以在相同排量下输出更大的功率,从而实现轻量化的目标。高功率密度柴油机的燃烧室在喷射燃烧过程中环境充量的温度和密度很高,针对这一实际情况,研究高温条件下的柴油喷雾的蒸发和着火特性具有十分重要的意义。本文利用预混燃烧型定容燃烧弹平台进行高温条件下的柴油喷雾蒸发和着火特性的试验,利用多种不同的光学方法得到试验所需图像,并利用M
超级稻中浙优1号是由中国水稻研究所和浙江省的杂交水稻种业有限公司联合进行合作成功育成的杂交晚籼稻新组合。2004年通过了浙江省的水稻品种审定合格。中浙优1号具有抗性比
20世纪90年代以来,随着我国社会主义市场经济体制的逐步建立,企业越来越意识到,在生存与发展的竞争中,成本管理的作用举足轻重。这对于交通行业,尤其是路桥施工企业是机遇与
[摘要]目的:总结56例小儿手烧伤后及早进行瘢痕畸形修复的综合治疗经验。方法:2006年8月~2010年12月对56例(67只手)烧伤后2~6个月手畸形患儿,在气管插管全身麻醉下手术,采用瘢痕松解或切除植皮、局部“Z”成形或“V-Y”皮瓣转移推进、皮瓣修复。术后即进行抗瘢痕挛缩的康复训练。结果:38例患儿移植皮片全部存活;10例患儿移植皮片表皮有少许脱落;6例患儿移植皮片切口边缘有开裂、部分皮片坏
国家档案全宗是我国全宗理论及档案学中的重要组成部分,在理论上有较高评价,如1988年出版的吴宝康主编的《档案学概论》,1993年出版的《中国大学百科全书档案学分册》都有重要论
[摘要]目的:研究硒化壳聚糖软膏促浅Ⅱ度烫伤小鼠创面愈合的作用。方法:147只昆明种小鼠随机分为硒化壳聚糖软膏治疗组、基质治疗组和京万红治疗组,每组49只,采用将脱毛区置于70℃恒温水浴中6s的方法制成10%体表面积浅Ⅱ度烫伤模型,伤情经病理切片证实。各组创面分别用硒化壳聚糖软膏纱布(1ml/cm2)、基质纱布(1ml/cm2)、京万红纱布(1ml/cm2)覆盖包扎固定后放回笼中饲养,换药1次/天
知识经济时代的到来,对全球经济产生了深刻的影响,也带来了会计环境的重大变革,使会计面临一系列的挑战.无论是从哪发面来讲,知识经济在我们工作中起到了巨大的作用,知识经济
海关特殊监管区域一直是我国对外开放的重要平台,在不到万分之一的国土面积上,产出了六分之一的外贸总量,直接带动就业岗位200多万个,真正实现了“小区域、大产出”;在我国提
为了进一步加强乌鲁木齐市宗教档案管理工作,根据《新疆维吾尔自治区宗教事务档案管理办法(试行)》和《新疆维吾尔自治区宗教活动场所档案管理暂行办法》,按照自治区档案、宗教业