大氣拉曼氣溶膠激光雷達(dá)

基于高能量、高頻率的一款戶外全天候、全天時(shí)大氣氣溶膠激光雷達(dá)，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(xué)厚度，進(jìn)一步反演大氣顆粒物廓線等，配備三維掃描鏡頭，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、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(dá)功能

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1）能見度監(jiān)測：

該雷達(dá)系統(tǒng)可以提供斜1視能見度（SVR），與跑道能見度（RVR）相比，斜1視能見度更能真實(shí)的反映飛行員的視覺感受。

2）云底高度監(jiān)測：

該雷達(dá)系統(tǒng)可以提供三維空間云底高度，可以更真實(shí)的反映整個(gè)機(jī)場上空云的三維分布，而普通的云高儀采樣空間僅為其頭頂上方狹小的區(qū)域。

3）霧霾監(jiān)測：

該雷達(dá)系統(tǒng)可以監(jiān)測平流霧的分布、動(dòng)向及來源，拉曼米散射激光雷達(dá)哪家好，可以為航空預(yù)警提供預(yù)報(bào)服務(wù)。

4）氣溶膠類型甄別：

該雷達(dá)系統(tǒng)可以區(qū)分火山灰氣溶膠、天然灰塵、煙霧、海洋氣溶膠、冰云、水云等成分，為航空環(huán)境預(yù)警提供有力技術(shù)保障。

大氣拉曼氣溶膠激光雷達(dá)

大氣氣溶膠的氣候強(qiáng)迫是目前氣候變化因素中不確定性大的一項(xiàng)。氣溶膠的光學(xué)特征直接影響大氣輻射過程，也可以通過在微物理過程中與云-降水的相互作用間接影響輻射過程。有必要對氣溶膠光學(xué)和微物理參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測，降低氣溶膠輻射強(qiáng)迫在天氣和氣候模式中的不確定性。本研究利用多波段Raman激光雷達(dá)(355、532和1064nm)對北京上空氣溶膠進(jìn)行了連續(xù)觀測，建立了光學(xué)參數(shù)的自動(dòng)算法[1，拉曼米散射激光雷達(dá)多少錢，2]，并在此基礎(chǔ)上提出了環(huán)境氣溶膠微物理參數(shù)的3波段Raman激光雷達(dá)反演算法[3，4]。實(shí)現(xiàn)了對北京上空氣溶膠光學(xué)和微物理參數(shù)垂直分布的實(shí)時(shí)監(jiān)測反演。2016年12月至今，在北京大學(xué)(39.99N，116.31E)校內(nèi)樓頂，利用北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)系及國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的一臺多波段Raman激光雷達(dá)，拉曼米散射激光雷達(dá)，對北京上空氣溶膠進(jìn)行了連續(xù)觀測。利用觀測得到的米散射和Raman散射信號，建立了355、532和1064nm后向散射系數(shù)及355nm消光系數(shù)的自動(dòng)反演算法，得到了北京地區(qū)上空氣溶膠光學(xué)特征。根據(jù)6S輻射傳輸模式中氣溶膠模型，假設(shè)北京上空氣溶膠由黑炭型(Soot)、可溶型(Water Soluble)和沙塵型(Dust)組合構(gòu)成，各類型氣溶膠均假設(shè)為對數(shù)正態(tài)分布;利用T-matrix米散射模型，計(jì)算三種氣溶膠的光學(xué)參數(shù)(355、532和1064nm后向散射系數(shù)和355nm消光系數(shù))制作查算表，查算表變量包括三種氣溶膠數(shù)濃度(N1，N2，N3)和可溶性氣溶膠中心粒徑(rg)。對比光學(xué)參數(shù)的觀測值和模擬值，得到三種氣溶膠數(shù)濃度和可溶型氣溶膠中心粒徑的優(yōu)解，進(jìn)而計(jì)算氣溶膠微物理參數(shù)(有效半徑、表面積濃度、體積濃度和復(fù)折射指數(shù))，個(gè)例和統(tǒng)計(jì)分析表明結(jié)果合理。

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