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拉曼气溶胶激光雷达
用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。
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济南开展拉曼气溶胶激光雷达观测工作
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为快速获得区域内大气颗粒物分布情况,有效分析颗粒物污染的生消过程和跨界输送,为济南市大气污染提供数据支撑,济南市环境监测中心站近期组织开展了气溶胶激光雷达走航观测工作。此次走航观测工作由1月初开始,拉曼米散射激光雷达总代理,3月中旬结束,为期二个多月,分为市区内走航和长途走航两部分。市区内走航观测路线包括济南市二环沿线、绕城高速沿线、经十路全程以及各个空气站周边等我市污染特征明显路线和区域。长途走航结合污染物传输过程,拉曼米散射激光雷达中国区技术服务中,可实时反演不同高度气溶胶浓度,包括北京至济南和济南至龙口两条路线。 车载激光雷达技术是基于米氏散射原理,利用激光对大气颗粒物的时空分布进行遥感探测,获取大气消光系数、退偏振比、边界层高度、光学厚度等参数,分析区域污染物分布、输送特征与来源。此次激光雷达走航充分利用车载激光雷达技术,拉曼米散射激光雷达中国区总代理,结合激光雷达数据、地面气象数据、后向轨迹分析等对济南市大气颗粒物污染进行了深入的讨论和分析,对摸清济南市大气颗粒物污染的时空分布和输送规律,实时反映重污染天气演变过程具有重要意义,为决策者制定大气重点防治策略积累大量监测数据。
拉曼气溶胶激光雷达
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基于Fernald法研究了激光雷达比设定值与激光雷达有效探测范围内气溶胶光学厚度之间的函数关系。针对函数的连续性,提出了以光学厚度为收敛判据,采用二分法反演低层气溶胶激光雷达比的新方法。2014年7月下旬,利用太阳光度计和西安理工大学自主研发的拉曼-米氏激光雷达对西安局部地区大气进行了实验观测,拉曼米散射激光雷达,并利用所提出的方法进行了数据反演。实验结果表明,西安局部地区气溶胶激光雷达比在观测期间比较平稳,基本为44或45。降雨当天,受大气湿度影响,激光雷达比值较大为51。利用激光雷达米氏散射回波信号和太阳光度计探测数据,提出了采用迭代反演算法开展气溶胶激光雷达比精细反演新方法,对研究气溶胶光学特性的精细反演算法具有重要的意义。
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