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多波长雷达识别冰雹的数值研究 被引量：7
1
作者 漆梁波 黄美元 +1 位作者 肖辉 洪延超 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第1期30-40,共11页
利用中国科学院大气物理研究所三维冰雹云模式，详细地讨论了云雨衰减作用和云中各粒子共存于同一空间给多波长雷达识别冰雹带来的影响。在实际工作中，分析多波长雷达的回波时，这些讨论结果对分析和理解云降水过程有帮助。另外，本工... 利用中国科学院大气物理研究所三维冰雹云模式，详细地讨论了云雨衰减作用和云中各粒子共存于同一空间给多波长雷达识别冰雹带来的影响。在实际工作中，分析多波长雷达的回波时，这些讨论结果对分析和理解云降水过程有帮助。另外，本工作能为改装多波长雷达提供有益的理论参考。 展开更多
关键词 多波长雷达 冰雹识别 数值研究 云雨 雷达回波 三维冰雹云模式 衰减作用
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地基多波长雷达垂直探测云降水微物理特征研究进展 被引量：1
2
作者 李浩然 阮征 +5 位作者 刘黎平 陈羿辰 毕永恒 张云 陈洪滨 毛节泰 《暴雨灾害》 2023年第4期361-371,共11页
雷达作为一种遥感探测仪器,在云和降水的观测中发挥着重要作用。然而,由于不同水凝物粒子在形状、密度、粒径、主轴取向和谱分布等方面的巨大差异,单部雷达的反射率因子对云降水系统内部微物理特征的准确量化存在困难。近年来,水凝物粒... 雷达作为一种遥感探测仪器,在云和降水的观测中发挥着重要作用。然而,由于不同水凝物粒子在形状、密度、粒径、主轴取向和谱分布等方面的巨大差异,单部雷达的反射率因子对云降水系统内部微物理特征的准确量化存在困难。近年来,水凝物粒子散射理论、电子计算机和毫米波器件技术的进步加速了多波长雷达遥感技术的应用,为进一步认识云微物理过程和改进云微物理方案提供了重要观测依据。多波长垂直探测雷达技术已经从散射理论催生新的观测方法进入到观测试验揭示关键云降水微物理过程的阶段。本文从雷达反演液态和固态水凝物的角度,讨论基于水凝物粒子衰减和散射特性的地基双波长和三波长垂直探测雷达遥感技术研究进展,介绍了国内外地基多波长云雷达实验的研究进展,并从粒子散射理论出发,提出多波长雷达正在从传统波段组合(如W/Ka/X波段)向结合更短波长和更长波长的“三波长+”方向发展。随着卫星雷达载荷从单波长到双波长,地基多波长气象雷达遥感技术的发展将为下一代星载多波长雷达载荷的研制提供有力支撑。 展开更多
关键词 云降水 微物理 多波长雷达
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多波长激光雷达探测多种天气气溶胶光学特性与分析 被引量：22
3
作者 狄慧鸽 侯晓龙 +4 位作者 赵虎 阎蕾洁 卫鑫 赵欢 华灯鑫 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第24期244-251,共8页
设计和构建了波长为355,532和1064nm的多波长米散射激光雷达系统,并研究了多波长激光雷达信号数据处理和反演算法,实现了对地表气溶胶的探测;利用该激光雷达对2013年冬季西安市上空大气进行了探测,研究分析了雾霾天、晴天和有云天气的... 设计和构建了波长为355,532和1064nm的多波长米散射激光雷达系统,并研究了多波长激光雷达信号数据处理和反演算法,实现了对地表气溶胶的探测;利用该激光雷达对2013年冬季西安市上空大气进行了探测,研究分析了雾霾天、晴天和有云天气的混合层高度、气溶胶消光特征和粒径分布特征.分析比较了不同波长探测到的混合层高度变化情况.在雾霾天,大气混合层高度与晴天和有云天相比明显偏低,在0.4 km附近,而晴天的混合层高度有0.5—0.8 km.利用长波(1064 nm/532 nm)段和短波(532 nm/355 nm)段两个ngstrm指数分析了不同天气情况下的粒径分布特征.对于近地层气溶胶,雾霾天的长波ngstrm(1064/532)指数小于短波ngstrm(532/355)指数,而晴天与之相反,说明在近地层雾霾有污染的大气中,存在有较多的粗粒子.在云层中,ngstrm指数明显减小,并且出现负值,说明云粒子半径比较大. 展开更多
关键词 多波长激光雷达 气溶胶 Angstrom指数 混合层高度
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全天时多波长激光雷达系统研制与信噪比分析 被引量：12
4
作者 赵虎 华灯鑫 +3 位作者 狄慧鸽 侯晓龙 阎蕾洁 毛建东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期276-283,共8页
利用Nd：YAG 激光器产生10 Hz 的1064、532 和355 nm 激光束作为光源，研制了用于对流层大气气溶胶探测的全天时多波长激光雷达，实现了溶胶Mie散射信号在紫外、可见和红外三个波段的精细分离和提取。通过小孔光阑和窄带干涉滤光片对背... 利用Nd：YAG 激光器产生10 Hz 的1064、532 和355 nm 激光束作为光源，研制了用于对流层大气气溶胶探测的全天时多波长激光雷达，实现了溶胶Mie散射信号在紫外、可见和红外三个波段的精细分离和提取。通过小孔光阑和窄带干涉滤光片对背景光的强烈抑制，实现了全天时探测。通过对三波长Mie 散射信号日间和夜间探测信噪比数值仿真和实际探测信噪比分析，得出日间探测时532 nm 的信噪比最低，夜间探测时355 nm 的信噪比最低，这与数值仿真结果一致。通过分析实际探测信噪比为1时的数据，得到该系统日间探测高度可达8~10 km，夜间探测高度可达10~12 km。对西安地区晴天、多云天和雾霾天的初步探测结果表明，该多波长激光雷达的性能完全能够满足对流层内气溶胶粒子的全天时和不同天气情况下的探测要求。 展开更多
关键词 大气光学 多波长激光雷达 信噪比 气溶胶 MIE散射
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大气气溶胶粒径分布的多波长激光雷达反演 被引量：1
5
作者 李晓涛 刘东 +8 位作者 肖达 张凯 胡先哲 李蔚泽 毕磊 孙文波 吴兰 刘崇 邓洁松 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期157-164,共8页
提出一种基于正则化方法改进的气溶胶微物理特性反演算法,通过引入模式半径范围作为先验约束,并对差异最小值附近的解进行平均,以解决反演时存在的欠定问题。对1500组不同类型的气溶胶粒径分布进行仿真,测试了所提反演算法对气溶胶微物... 提出一种基于正则化方法改进的气溶胶微物理特性反演算法,通过引入模式半径范围作为先验约束,并对差异最小值附近的解进行平均,以解决反演时存在的欠定问题。对1500组不同类型的气溶胶粒径分布进行仿真,测试了所提反演算法对气溶胶微物理特性参数的反演精度与稳定性。考虑在20%随机高斯噪声的影响下,90%以上气溶胶的有效半径、体积浓度和表面积浓度反演相对误差可被控制在±33%、±45%和±50%范围内。误差统计结果表明,所提算法基于多波长的气溶胶光学特性,可实现对气溶胶粒径分布的可靠反演。 展开更多
关键词 大气光学 多波长激光雷达 正则化方法 气溶胶粒径分布 微物理特性
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基于粒子谱的多波长激光雷达近场大气光学参数校正方法 被引量：3
6
作者 赵虎 华灯鑫 +1 位作者 毛建东 周春艳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期223-228,共6页
非同轴激光雷达由于存在发射激光与接收望远镜之间的不完全重叠区,造成近场回波信号与真实大气信号不一致.对于多波长激光雷达,这种不一致更为突出和复杂.然而,近场大气是人类活动最集中的区域,因此对多波长激光雷达近场信号进行校正,... 非同轴激光雷达由于存在发射激光与接收望远镜之间的不完全重叠区,造成近场回波信号与真实大气信号不一致.对于多波长激光雷达,这种不一致更为突出和复杂.然而,近场大气是人类活动最集中的区域,因此对多波长激光雷达近场信号进行校正,对于了解和探究边界层大气具有十分重要的意义.提出了一种利用粒子谱仪测量近地层气溶胶尺度谱分布并运用Mie散射理论和低层大气指数衰减规律,进而直接校正多波长激光雷达消光系数廓线近场信号的新方法.通过对晴天、多云天气和雾天多波长气溶胶消光系数廓线近场信号的校正,证明了该方法的可行性和实用性.该方法着重考虑了多波长激光雷达比的波长依赖性和气溶胶粒子谱分布的天气相关性,将该方法用于近地层大气消光系数廓线校正,减少了由于不考虑这两个因素带来的消光系数廓线反演和校正的不确定性.该方法对于研究不同天气情况下边界层内的大气气溶胶物理、光学特性具有一定的实用价值和借鉴意义. 展开更多
关键词 多波长激光雷达 雷达比 气溶胶 MIE散射
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激光为器 探索大气——记中国科学院合肥物质科学研究院研究员刘东
7
作者 宋洁 《科学中国人》 2020年第7期28-29,F0004,共3页
1991年6月15日,菲律宾Pinatubo火山在沉睡了600多年以后再度爆发,中国科学院合肥研究院安徽光学精密机械研究所(简称“中科院安光所”)的龚知本、周军、胡欢陵等科学家闻讯而动,利用自行研制的L625多波长激光雷达,在合肥的“科学岛”上... 1991年6月15日,菲律宾Pinatubo火山在沉睡了600多年以后再度爆发,中国科学院合肥研究院安徽光学精密机械研究所(简称“中科院安光所”)的龚知本、周军、胡欢陵等科学家闻讯而动,利用自行研制的L625多波长激光雷达,在合肥的“科学岛”上对其进行了成功的监测。自此之后,激光雷达探测技术在中科院安光所得到了长足的发展。 展开更多
关键词 中国科学院 激光雷达探测 多波长激光雷达 精密机械 中科院
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