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CCD激光雷达探测边界层气溶胶消光系数垂直分布 被引量：19
1
作者 孟祥谦 胡顺星 +2 位作者 王珍珠 胡欢陵 王英俭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期14-20,共7页
提出了一种反演边界层以下气溶胶消光系数垂直廓线的方法。设计了一种以电荷耦合器件（CCD）为探测器、激光器为发射端的收发分置激光雷达系统（CCD激光雷达）。基于此系统测量了水平激光束图像与垂直激光束从地面起0-1.2 km高度的气溶... 提出了一种反演边界层以下气溶胶消光系数垂直廓线的方法。设计了一种以电荷耦合器件（CCD）为探测器、激光器为发射端的收发分置激光雷达系统（CCD激光雷达）。基于此系统测量了水平激光束图像与垂直激光束从地面起0-1.2 km高度的气溶胶角散射灰度图像。利用水平散射图像得到大气散射相函数相对值，将其作为参数反演了垂直方向的气溶胶消光系数分布廓线。将得到的消光系数值与合肥大气辐射观测站的双波长偏振米散射激光雷达（DWPL）的观测结果进行了对比，结果表明两者一致性较好。同时给出了合肥地区4个夜晚连续观测的气溶胶廓线分布。CCD激光雷达优势在于无盲区，在近地面空间分辨率可达0.032 m/pixel，在边界层以下气溶胶探测具有潜力。 展开更多
关键词 大气光学 CCD激光雷达 边界层 气溶胶消光系数廓线 气溶胶散射相函数
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结合地基激光雷达和太阳辐射计的气溶胶垂直分布观测 被引量：14
2
作者 吕阳 李正强 +4 位作者 尹鹏飞 许华 李凯涛 张婉春 侯伟真 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期1008-1020,共13页
选取2013年1月灰霾天气和2月晴好天进行气溶胶垂直分布的雷达观测研究,并对不同高度气溶胶消光系数进行对比分析。结果显示在研究时间段内,晴好天时气溶胶的垂直分布不均匀,易出现垂直分层现象,而灰霾天时气溶胶主要集中在垂直高度1km以... 选取2013年1月灰霾天气和2月晴好天进行气溶胶垂直分布的雷达观测研究,并对不同高度气溶胶消光系数进行对比分析。结果显示在研究时间段内,晴好天时气溶胶的垂直分布不均匀,易出现垂直分层现象,而灰霾天时气溶胶主要集中在垂直高度1km以下,基本无分层现象。对比分析显示,严重灰霾天时气溶胶消光系数较大,在离地400m高度可达到中度污染天的5倍,晴好天的50倍。此外,整层大气的气溶胶光学厚度AOD与离地400m处消光系数具有较好的相关性。 展开更多
关键词 激光雷达 太阳辐射计 气溶胶消光系数廓线 灰霾
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基于氧气A吸收带高光谱反射信息的气溶胶廓线反演算法及模拟反演验证 被引量：4
3
作者 张岩 段民征 吕达仁 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2012年第2期208-219,共12页
为反演对流层气溶胶消光系数廓线,提出了一种新的、基于氧气A光谱吸收带高光谱反射信息的反演方法。这种方法在经典的线性约束反演算法的基础上引入了两个与气溶胶柱光学厚度相关的订正因子,通过实现目标廓线和反演廓线的光学柱厚度差... 为反演对流层气溶胶消光系数廓线,提出了一种新的、基于氧气A光谱吸收带高光谱反射信息的反演方法。这种方法在经典的线性约束反演算法的基础上引入了两个与气溶胶柱光学厚度相关的订正因子,通过实现目标廓线和反演廓线的光学柱厚度差异最小,进而动态选择拉格朗日系数。为验证新方法的有效性和精度,借助了CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Path-finder Satellite Observations)气溶胶廓线产品和高光谱辐射传输模拟,模拟反演海洋下垫面晴空和沙尘两种情景下气溶胶消光系数廓线,结果表明新的方法能够比较准确地获得对流层内气溶胶廓线的数值,尤其在多次散射比较强的沙尘条件下,相对误差能够控制在51%以下;在晴空时,相对误差能够控制在20%以下。如果加入订正信息,反演精度能够进一步提高。 展开更多
关键词 氧气A吸收带 气溶胶消光系数廓线 光学厚度约束 高光谱 反演
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多轴差分吸收光谱技术反演气溶胶消光系数垂直廓线 被引量：14
4
作者 王杨 李昂 +5 位作者 谢品华 陈浩 徐晋 吴丰成 刘建国 刘文清 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期102-113,共12页
研究了多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)的气溶胶消光系数垂直廓线反演算法.该算法应用非线性最优估算法,通过MAX-DOAS测量的氧的二聚体(O4),反演气溶胶消光系数垂直廓线和光学厚度(AOD).首先研究了非线性最优估算法中权重函数、先验廓... 研究了多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)的气溶胶消光系数垂直廓线反演算法.该算法应用非线性最优估算法,通过MAX-DOAS测量的氧的二聚体(O4),反演气溶胶消光系数垂直廓线和光学厚度(AOD).首先研究了非线性最优估算法中权重函数、先验廓线协方差矩阵、测量不确定度协方差矩阵的计算方法,针对中国气溶胶浓度较高且变化剧烈的特征,设计了非线性迭代方案.然后在低气溶胶、高气溶胶和抬高型气溶胶三种状态下,通过计算机仿真模拟验证了MAX-DOAS气溶胶消光系数垂直分布反演算法,讨论了误差来源.之后在合肥地区开展了连续观测实验,并将反演的AOD与CE318太阳光度计对比,两者的相关性系数达到了0.94.AOD反演的相对误差约为20%.又将反演的最低层(0—0.3 km)气溶胶消光系数与能见度仪对比,两者的相关性系数为0.65.近地面气溶胶消光系数反演的总相对误差约为10%.模拟验证和对比实验均说明本文研究的气溶胶消光系数垂直廓线反演算法可以较好地获取对流层的气溶胶状态. 展开更多
关键词 多轴差分吸收光谱 气溶胶消光系数垂直廓线 气溶胶光学厚度 最优估算法
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华北典型污染地区多轴差分吸收光谱技术的气溶胶反演研究 被引量：6
5
作者 王婷 王普才 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期494-503,共10页
基于华北典型污染地区的地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)近4年的观测数据,利用最优估计算法和LIDORT辐射传输模式反演了该区域气溶胶的消光系数垂直廓线和光学厚度(AOD).MAX-DOAS观测反演的AOD与全球气溶胶观测网络同波段在华北地区的... 基于华北典型污染地区的地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)近4年的观测数据,利用最优估计算法和LIDORT辐射传输模式反演了该区域气溶胶的消光系数垂直廓线和光学厚度(AOD).MAX-DOAS观测反演的AOD与全球气溶胶观测网络同波段在华北地区的AOD间具有很好的一致性,相关系数都在0.9以上,证明MAXDOAS具备对华北污染区域气溶胶光学厚度和消光系数垂直廓线的反演能力.AOD的反演误差表现为冬季最大,春夏最小,早晚大于正午,这是因为冬季以及早晚太阳天顶角较大导致信噪比偏小,所以AOD反演误差偏大.反演廓线表明该区域气溶胶主要集中在1km以下的边界层,浓度随高度呈指数递减,部分情况下峰值出现在300 m处;气溶胶光学厚度夏季最大,冬季最小,正午较大,早晚较小.在东风条件下浓度最高,表明东边(即重工业城市唐山方向)的输送对香河和周边区域的气溶胶积聚有重要贡献. 展开更多
关键词 MAX-DOAS O4 气溶胶消光系数垂直廓线 AOD
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