气溶胶消光—退偏观测及相关性研究
发布时间：2022-02-25 04:32
本文利用位于中国气象局南京综合观测基地的两台激光雷达:瑞利-拉曼-米激光雷达和微脉冲激光雷达对南京北郊的气溶胶特性进行了常规的观测,介绍了两台雷达的探测原理、仪器参数及数据订正方法;反演了气溶胶的消光系数,分析了气溶胶消光特性的月变化和日变化情况;计算了气溶胶的退偏振比,分析了一次降水前后退偏振比的时空变化情况;对不同天气情况下退偏振比和消光系数进行了相关性分析。研究气溶胶消光特性的月变化情况时发现,整体来讲,消光系数一般是随着高度的升高再不断地减小,在1km-2km范围内减小的速率会有明显的突变;2km以下廓线都较为平滑,2km以上廓线就会有或大或小的起伏波动;探测到云时,消光系数会突然变大;1、6、7、12四个月份近地面的平均消光偏大。研究气溶胶消光特性的日变化情况时发现,近地面至1.5km高度范围内气溶胶消光系数都偏大,边界层的高度也会随着太阳辐射的强弱以及人们的出行情况发生变化,在凌晨的时候边界层的高度最低。研究降水前后气溶胶退偏振比的时空变化情况时发现降水前气溶胶整体的退偏振比偏小,午后随着太阳辐射的加强气溶胶会被抬升,2km以下气溶胶的退偏振比明显减小,气溶胶覆盖高度增大。...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 大气气溶胶及研究意义
1.1.1 气溶胶对气候的影响
1.1.2 气溶胶对环境的影响
1.1.3 气溶胶对人体健康的影响
1.1.4 气溶胶的研究意义
1.2 激光雷达探测气溶胶研究进展
1.3 本文主要研究内容
第二章 资料来源及仪器介绍
2.1 资料来源
2.2 激光雷达探测原理
2.3 RRML介绍及数据订正
2.3.1 RRML介绍
2.3.2 RRML数据订正
2.4 MPL介绍及数据订正
2.4.1 MPL介绍
2.4.2 MPL数据订正
2.5 本章小结
第三章 反演方法介绍
3.1 消光系数反演方法
3.1.1 Collis算法
3.1.2 Klett算法
3.1.3 Fernald算法
3.2 退偏振比
3.3 边界条件的选择
3.4 本章小结
第四章 南京北郊气溶胶观测与分析
4.1 研究区域概况
4.2 气溶胶消光特性观测
4.2.1 气溶胶消光特性月变化
4.2.2 气溶胶消光特性日变化
4.3 气溶胶退偏特性观测
4.4 粒子的非球形程度对消光系数的影响研究
4.4.1 晴天观测
4.4.2 雾霾天观测
4.4.3 多云天观测
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大气气溶胶对天气与气候的影响[J]. 赖鑫,杨复沫,贺克斌. 三峡生态环境监测. 2016(01)
[2]瑞利激光雷达探测南京上空平流层大气温度[J]. 卜令兵,郭胜利,田力,郜海阳,黄兴友. 强激光与粒子束. 2014(01)
[3]气溶胶粒子的激光后向散射特性[J]. 徐魁,刘涛. 海军工程大学学报. 2013(05)
[4]微脉冲偏振激光雷达探测城市底层气溶胶[J]. 宋跃辉,华灯鑫,李仕春,王玉峰,狄慧鸽,强力虎. 光子学报. 2012(10)
[5]南京北郊对流层气溶胶激光雷达观测[J]. 施建中,曹念文. 激光与光电子学进展. 2012(10)
[6]激光在大气中的传输特性研究[J]. 吕宏飞,刘丙才. 科技信息. 2012(15)
[7]探测大气温度和气溶胶的瑞利-拉曼-米氏散射激光雷达[J]. 伯广宇,刘博,钟志庆,周军. 光学学报. 2010(01)
[8]偏振-米散射激光雷达对卷云的探测[J]. 迟如利,刘厚通,王珍珠,刘东,周军,胡欢陵. 强激光与粒子束. 2009(09)
[9]空气污染与气候变化[J]. 丁一汇,李巧萍,柳艳菊,张莉,宋亚芳,张锦. 气象. 2009(03)
[10]气溶胶消光系数与质量浓度的相关性研究[J]. 李学彬,徐青山,魏合理,胡欢陵. 光学学报. 2008(09)
硕士论文
[1]南京地区激光雷达气溶胶光学参数观测[D]. 谢银海.南京信息工程大学 2016
[2]南京北郊多功能激光雷达边界层气溶胶观测[D]. 祝存兄.南京信息工程大学 2015
[3]激光雷达探测南京北郊低层雾霾气溶胶[D]. 杨丰恺.南京信息工程大学 2014
[4]南京地区激光雷达的灰霾观测及颗粒物浓度反演研究[D]. 严国梁.南京信息工程大学 2014
本文编号：3643747
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 大气气溶胶及研究意义
1.1.1 气溶胶对气候的影响
1.1.2 气溶胶对环境的影响
1.1.3 气溶胶对人体健康的影响
1.1.4 气溶胶的研究意义
1.2 激光雷达探测气溶胶研究进展
1.3 本文主要研究内容
第二章 资料来源及仪器介绍
2.1 资料来源
2.2 激光雷达探测原理
2.3 RRML介绍及数据订正
2.3.1 RRML介绍
2.3.2 RRML数据订正
2.4 MPL介绍及数据订正
2.4.1 MPL介绍
2.4.2 MPL数据订正
2.5 本章小结
第三章 反演方法介绍
3.1 消光系数反演方法
3.1.1 Collis算法
3.1.2 Klett算法
3.1.3 Fernald算法
3.2 退偏振比
3.3 边界条件的选择
3.4 本章小结
第四章 南京北郊气溶胶观测与分析
4.1 研究区域概况
4.2 气溶胶消光特性观测
4.2.1 气溶胶消光特性月变化
4.2.2 气溶胶消光特性日变化
4.3 气溶胶退偏特性观测
4.4 粒子的非球形程度对消光系数的影响研究
4.4.1 晴天观测
4.4.2 雾霾天观测
4.4.3 多云天观测
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大气气溶胶对天气与气候的影响[J]. 赖鑫,杨复沫,贺克斌. 三峡生态环境监测. 2016(01)
[2]瑞利激光雷达探测南京上空平流层大气温度[J]. 卜令兵,郭胜利,田力,郜海阳,黄兴友. 强激光与粒子束. 2014(01)
[3]气溶胶粒子的激光后向散射特性[J]. 徐魁,刘涛. 海军工程大学学报. 2013(05)
[4]微脉冲偏振激光雷达探测城市底层气溶胶[J]. 宋跃辉,华灯鑫,李仕春,王玉峰,狄慧鸽,强力虎. 光子学报. 2012(10)
[5]南京北郊对流层气溶胶激光雷达观测[J]. 施建中,曹念文. 激光与光电子学进展. 2012(10)
[6]激光在大气中的传输特性研究[J]. 吕宏飞,刘丙才. 科技信息. 2012(15)
[7]探测大气温度和气溶胶的瑞利-拉曼-米氏散射激光雷达[J]. 伯广宇,刘博,钟志庆,周军. 光学学报. 2010(01)
[8]偏振-米散射激光雷达对卷云的探测[J]. 迟如利,刘厚通,王珍珠,刘东,周军,胡欢陵. 强激光与粒子束. 2009(09)
[9]空气污染与气候变化[J]. 丁一汇,李巧萍,柳艳菊,张莉,宋亚芳,张锦. 气象. 2009(03)
[10]气溶胶消光系数与质量浓度的相关性研究[J]. 李学彬,徐青山,魏合理,胡欢陵. 光学学报. 2008(09)
硕士论文
[1]南京地区激光雷达气溶胶光学参数观测[D]. 谢银海.南京信息工程大学 2016
[2]南京北郊多功能激光雷达边界层气溶胶观测[D]. 祝存兄.南京信息工程大学 2015
[3]激光雷达探测南京北郊低层雾霾气溶胶[D]. 杨丰恺.南京信息工程大学 2014
[4]南京地区激光雷达的灰霾观测及颗粒物浓度反演研究[D]. 严国梁.南京信息工程大学 2014
本文编号：3643747
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