探测气溶胶-水汽的拉曼-米散射激光雷达系统

摘要：

设计和构建了发射波长为355 nm和532nm的户外型全天时激光雷达系统,用于探测大气气溶胶和水汽.运用355 nm和532 nm的米散射、532 nm的偏振、氮气和水汽分子的拉曼激光雷达技术,用于对边界层结构、对流层气溶胶和云光学特性及其形态、水汽混合比进行连续探测研究.该系统结构紧凑,运输方便,具备远程操作、数据传输、一键式启动等功能.利用该系统对大气气溶胶和水汽进行探测,探测结果表明:在大气气溶胶的探测过程中,在重污染条件下混合层高度较干净天低,在0.5 km以下,而干净天在1 km左右;通过对消光系数、Angstrom指数和退偏振比分析可知,重污染条件下,底层大气气溶胶以球形粗粒子污染物为主,干净天底层大气气溶胶以球形细粒子污染物为主;在云层中,Ang-strom 指数明显减小,且出现负值,说明云粒子半径较大.在水汽探测过程中,采用自标定方法获得系统的标定常数为121,与已标定的激光雷达系统对比,误差在±0.3 g/kg以内;连续探测结果表明可对夜晚5 km及白天混合层以内进行探测.该系统满足产品化的需求,可广泛运用于大气环境的监测领域中.

关键词：激光雷达、气溶胶、水汽混合比、消光系数、Angstrom指数、退偏振比

所属期刊栏目：52

分类号：TN958.98

在线出版日期：2023-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：167-178