大气气溶胶光学特性激光雷达探测 被引量：75

1

作者 周军 岳古明 +6 位作者 戚福第 金传佳 吴永华 熊黎明 陈毓红 窦根娣 胡欢陵 《量子电子学报》 CAS CSCD 1998年第2期140-148,共9页

本文叙述了大气气溶胶探测激光雷达方程解和数据处理方法，给出了我们自行研制的L625和L300两台激光雷达系统的结构和主要技术参数，对平流层和对流层大气气溶胶光学特性的激光雷达探测结果进行了分析和讨论。

关键词 激光雷达 气溶胶 平流层 对流层

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大气气溶胶消光特性和折射率的测量 被引量：26

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作者 李学彬 胡顺星 +1 位作者 徐青山 胡欢陵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期207-210,共4页

介绍了一种综合利用能见度仪、微脉冲激光雷达和光学粒子计数器测量大气气溶胶折射率的新方法。首先使用能见度仪和激光雷达测量出大气气溶胶的消光系数和消光后向散射比,然后使用粒子计数器测量出粒子谱分布,结合气溶胶粒子折射率,根... 介绍了一种综合利用能见度仪、微脉冲激光雷达和光学粒子计数器测量大气气溶胶折射率的新方法。首先使用能见度仪和激光雷达测量出大气气溶胶的消光系数和消光后向散射比,然后使用粒子计数器测量出粒子谱分布,结合气溶胶粒子折射率,根据球形粒子的米(Mie)散射理论,可以得到气溶胶消光系数和消光后向散射比。通过分析消光系数、消光后向散射比、粒子谱分布和折射率之间的关系,结合已知的消光系数和消光后向散射比,反演出大气气溶胶粒子的折射率。 展开更多

关键词 大气气溶胶 粒子谱分布 消光系数 消光后向散射比 折射率

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AML-1车载测污激光雷达探测大气边界层气溶胶 被引量：15

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作者 张改霞 张寅超 +5 位作者 胡顺星 刘小勤 邵石生 谭锟 周军 胡欢陵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期286-290,共5页

　介绍了自行研制用于环境监测的车载式激光雷达(AML-1)系统及典型特点,其在测量气溶胶时不但可以全天候探测,还可以从不同仰角进行测量,对实现连续、实时、大范围监测大气污染有着重要的意义。结合该激光雷达的特点,从垂直、斜程、二... 　介绍了自行研制用于环境监测的车载式激光雷达(AML-1)系统及典型特点,其在测量气溶胶时不但可以全天候探测,还可以从不同仰角进行测量,对实现连续、实时、大范围监测大气污染有着重要的意义。结合该激光雷达的特点,从垂直、斜程、二维扫描等方面分别给出了该系统探测气溶胶时的典型结果和时空分布图,总结了AML-1车载测污激光雷达系统在测量气溶胶时的优越性和意义。 展开更多

关键词 车载测污激光雷达 大气边界层 气溶胶 消光系数 扫描

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1.06μm多普勒激光雷达的低对流层风场测量(英文) 被引量：12

4

作者 孙东松 刘东 +5 位作者 夏海云 王邦新 钟志庆 董晶晶 周军 胡欢陵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期52-56,共5页

介绍了一套基于双边缘检测技术的1064 nm Mie多普勒测风激光雷达系统。采用Farbry-Perot标准具作为频率检测器,分析了风场中大气气溶胶运动造成的多普勒频移。利用转盘硬目标的速度校准系统对接收机校准,在±40m/s的径向速度范围内... 介绍了一套基于双边缘检测技术的1064 nm Mie多普勒测风激光雷达系统。采用Farbry-Perot标准具作为频率检测器,分析了风场中大气气溶胶运动造成的多普勒频移。利用转盘硬目标的速度校准系统对接收机校准,在±40m/s的径向速度范围内,校准精度小于1%。给出了从2006年4月23日起连续八天的风场测量结果。 展开更多

关键词 激光雷达 风 FABRY-PEROT标准具 气溶胶 直接探测

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北京市大气SO_2、NO_2和O_3的激光雷达监测实验 被引量：12

5

作者 张寅超 胡欢陵 +6 位作者 邵石生 刘小勤 杨高潮 邓敏 张高勇 杨陆军 谭锟 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期346-350,共5页

目前监测网中大部分SO2、NO2和O3监测设备为地基点式仪器。该种设备不能获得大气SO2、 NO2和O3的空间分布信息。 SO2、NO2和O3的空间分布数据在习惯上一般是通过球载探测仪来获取。但通过球载仪获得的数据时间和空间分辨率都较差。中科... 目前监测网中大部分SO2、NO2和O3监测设备为地基点式仪器。该种设备不能获得大气SO2、 NO2和O3的空间分布信息。 SO2、NO2和O3的空间分布数据在习惯上一般是通过球载探测仪来获取。但通过球载仪获得的数据时间和空间分辨率都较差。中科院安徽光机所已开发研制完成了车载测污激光雷达系统。该系统能进行大气SO2、NO2和O3进行三维空间扫描测量。利用该系统2001年12月27日至2002年 1月27日期间于北京市进行了大气SO2、NO2和O3的监测实验,首次给出了北京市近地面层大气SO2、 NO2和O3的激光雷达测量数据。测量数据与地面仪器的监测数据进行了比较,结果表明车载测污激光雷达系统的测量数据是合理可靠的。 展开更多

关键词 大气光学 大气污染监测 差分吸收激光雷达 SO2 NO2和O3浓度

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差分吸收激光雷达测量对流层臭氧 被引量：12

6

作者 胡顺星 胡欢陵 +1 位作者 周军 吴永华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期406-409,共4页

利用激光雷达对对流层 2～ 4km高度范围的臭氧分布进行了测量。测量结果表明 ,利用YAG激光器产生的两个波长 (2 6 6nm和 2 89nm) ,可以得到比较精确的臭氧分布。

关键词 差分吸收激光雷达 臭氧 对流层 YAG激光器 大气测量 测量方法 浓度分布

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激光雷达几何重叠因子及其对气溶胶探测的影响 被引量：12

7

作者 张改霞 张寅超 +6 位作者 陶宗明 刘小勤 邵石生 谭锟 吕勇辉 周军 胡欢陵 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期299-304,共6页

介绍了平行轴与共轴激光雷达几何重叠因子的物理意义,并从几何推导和实验测量两方面给出求解几何重叠因子的方法。通过对AML-1激光雷达(共轴系统)的实验总结,列举了一些有关几何重叠因子的典型结果,并分析了激光雷达几何重叠因子对探测... 介绍了平行轴与共轴激光雷达几何重叠因子的物理意义,并从几何推导和实验测量两方面给出求解几何重叠因子的方法。通过对AML-1激光雷达(共轴系统)的实验总结,列举了一些有关几何重叠因子的典型结果,并分析了激光雷达几何重叠因子对探测气溶胶消光系数的影响。最后得出,气溶胶消光系数对几何重叠因子的修正非常敏感,但在激光雷达系统稳定且操作规范的情况下,几何重叠因子随距离的分布曲线是相对稳定的,此时对气溶胶消光系数的影响也较小。 展开更多

关键词 大气光学 激光雷达 气溶胶 消光系数 几何重叠因子

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偏振-米散射激光雷达对卷云的探测 被引量：11

8

作者 迟如利 刘厚通 +3 位作者 王珍珠 刘东 周军 胡欢陵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1295-1300,共6页

研制了一台偏振-米散射激光雷达，用于卷云和沙尘气溶胶后向散射光退偏振比的探测研究。介绍了偏振-米散射激光雷达的探测原理，叙述了偏振-米散射激光雷达的结构、技术参数、测量方法和数据处理方法。给出了偏振-米散射激光雷达对合肥... 研制了一台偏振-米散射激光雷达，用于卷云和沙尘气溶胶后向散射光退偏振比的探测研究。介绍了偏振-米散射激光雷达的探测原理，叙述了偏振-米散射激光雷达的结构、技术参数、测量方法和数据处理方法。给出了偏振-米散射激光雷达对合肥市西郊上空卷云的结构、退偏振比垂直廓线以及光学厚度的典型探测结果，对这些结果进行了分析和讨论。初步探测结果表明，合肥西郊上空高度在6～10km的卷云的退偏振比在0．2～0．5之间，该激光雷达可以对卷云进行有效的探测，能较好地反映卷云及其光学特性的时空分布。 展开更多

关键词 偏振-米散射激光雷达 卷云 光学厚度 退偏比 探测

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激光雷达测量大气气溶胶光学厚度方法研究 被引量：11

9

作者 胡顺星 王珍珠 +2 位作者 徐青山 周军 胡欢陵 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期307-310,共4页

介绍一种激光雷达常数标定和气溶胶光学厚度(AOD)测量的新方法。利用太阳辐射计,获得大气气溶胶的光学厚度,激光雷达可以获得35-40 km高度的回波信号,在这一高度区间可忽略气溶胶的存在,大气模式可以提供大气分子散射系数,根据激光雷达... 介绍一种激光雷达常数标定和气溶胶光学厚度(AOD)测量的新方法。利用太阳辐射计,获得大气气溶胶的光学厚度,激光雷达可以获得35-40 km高度的回波信号,在这一高度区间可忽略气溶胶的存在,大气模式可以提供大气分子散射系数,根据激光雷达方程计算出激光雷达常数。反之,标定激光雷达常数后,根据激光雷达方程,以激光雷达35-40 km的大气分子后向散射回波信号来确定气溶胶的光学厚度。激光雷达测量结果与太阳辐射计的测量结果一致性较好,说明该方法是可行的。这种新方法既可以用于白天的气溶胶光学厚度测量,也可以用于夜间测量。 展开更多

关键词 大气光学 激光雷达 气溶胶光学厚度 太阳辐射计 激光雷达常数

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气溶胶粒子消光效率因子的特性研究及尺度谱的拟合 被引量：10

10

作者 陶宗明 张寅超 +5 位作者 张改霞 吕勇辉 刘小勤 谭锟 邵石生 胡欢陵 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期103-109,共7页

本文利用Mie散射理论,计算出单个球形粒子的消光效率因子Qext,分析它随半径r变化的特性。利用消光效率因子计算出Junge型气溶胶消光系数与波长的关系,并算出Deirmendjian型气溶胶的5种波长消光系数比值表(波长分别为355 nm、532 nm、683... 本文利用Mie散射理论,计算出单个球形粒子的消光效率因子Qext,分析它随半径r变化的特性。利用消光效率因子计算出Junge型气溶胶消光系数与波长的关系,并算出Deirmendjian型气溶胶的5种波长消光系数比值表(波长分别为355 nm、532 nm、683 nm、1064 nm、1560 nm),根据此表就可拟合出气溶胶的尺度谱。 展开更多

关键词 消光效率因子 气溶胶 尺度谱 消光系数比值表 大气光学

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车载测污激光雷达测量大气气溶胶光学特性 被引量：12

11

作者 杨陆军 张寅超 +5 位作者 刘小勤 邵石生 杨高潮 邓敏 谭锟 胡欢陵 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期88-91,共4页

本文介绍了运用激光雷达技术探测大气气溶胶消光系数的方法,给出了AML-1车载测污激光雷达的结构和技术指标,并对一些典型结果进行了分析。

关键词 大气气溶胶 消光系数 车载测污激光雷达 大气光学

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探测低空大气温度分布的转动拉曼激光雷达 被引量：12

12

作者 刘玉丽 张寅超 +3 位作者 苏嘉 岳古明 周军 胡欢陵 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期43-48,共6页

提出了一种新的探测对流层低层大气温度的转动拉曼激光雷达方法,通过测量N2和O2的后向散射的纯转动拉曼谱的强度,计算它们的比值来确定大气温度的垂直分布,并对其性能进行了数值模拟。转动拉曼激光雷达的光源是一个调Q的Nd:YAG激光器,... 提出了一种新的探测对流层低层大气温度的转动拉曼激光雷达方法,通过测量N2和O2的后向散射的纯转动拉曼谱的强度,计算它们的比值来确定大气温度的垂直分布,并对其性能进行了数值模拟。转动拉曼激光雷达的光源是一个调Q的Nd:YAG激光器,经扩束器后输出能量200mJ;采用双光栅单色仪提取所需要的氮气和氧气的转动拉曼谱;接收机采用光电倍增管和双通道光子计数器,量子效率是10%(48000个脉冲累加)。夜晚它对近地面10.2km高度内的探测信噪比在10:1以上,白天它对近地面3.6km高度内的探测信噪比在10:1以上,计算的温度与模拟用的温度真值阔线相差约0.3K。 展开更多

关键词 拉曼激光雷达 大气激光探测 大气温度 光栅单色仪

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对流层低层臭氧的差分吸收激光雷达测量 被引量：9

13

作者 苑克娥 张世国 +4 位作者 胡顺星 曹开法 胡欢陵 徐之海 徐慧玲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期553-556,共4页

利用紫外差分吸收(DIAL)激光雷达对北京南郊对流层低层臭氧垂直分布进行了测量,将探测结果与探空气球同时测量的结果进行了对比,取得了较为一致的分布趋势。选择北京南郊地区晴好天气探测的结果进行了统计分析,结果表明:近地面层内随高... 利用紫外差分吸收(DIAL)激光雷达对北京南郊对流层低层臭氧垂直分布进行了测量,将探测结果与探空气球同时测量的结果进行了对比,取得了较为一致的分布趋势。选择北京南郊地区晴好天气探测的结果进行了统计分析,结果表明:近地面层内随高度增加,臭氧体积混合比逐渐减小;距地面0.5～1.5km内平均臭氧体积混合比具有明显的日变化趋势,最大值出现在午后14点左右,相对太阳辐射最强时刻具有明显的滞后性;日平均最大体积混合比低于4×10-8,体积混合比起伏小于±3.2×10-9。 展开更多

关键词 大气臭氧 紫外差分吸收激光雷达 低对流层 日变化 柱含量

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激光雷达探测平流层中上部大气密度和温度 被引量：13

14

作者 吴永华 胡欢陵 +2 位作者 胡顺星 周军 张民 《量子电子学报》 CAS CSCD 2000年第5期426-431,共6页

用 Ｌ６２５ ３５５ ｎｍ　和 ５３２ ｎｍ　双通道瑞利（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）散射激光富达，分别观 测合肥（３１．９°Ｎ／１１７．１７°Ｅ）地区 ３０～４３ ｋｍ高度范围内的大气密度和温度分布．这些结果与 ＮＯＡＡ／Ｎ... 用 Ｌ６２５ ３５５ ｎｍ　和 ５３２ ｎｍ　双通道瑞利（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）散射激光富达，分别观 测合肥（３１．９°Ｎ／１１７．１７°Ｅ）地区 ３０～４３ ｋｍ高度范围内的大气密度和温度分布．这些结果与 ＮＯＡＡ／ＮＭＣ和 ＮＡＳＡ／ＨＡＬＯＥ相邻地点的密度和温度表现了较好的一致性．一般情况下，在 ３４—４３ ｋｍ 高度范围内激光雷达获得的大气密度与 ＮＯＡＡ／ＮＭＣ和 ＮＡＳＡ／ＨＡＬＯＥ 密度的偏 差大约为 １０％，温度差别小于 ２ Ｋ，而 ３４ ｋｍ以下温度偏差稍大． 展开更多

关键词 激光雷达 瑞利散射 大气密度 温度 平流层

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用激光雷达探测合肥高空钠层的变化 被引量：8

15

作者 刘小勤 胡顺星 +3 位作者 李琛 胡欢陵 张寅超 薛向辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1944-1948,共5页

介绍了自行设计的钠共振荧光激光雷达系统,并对钠层密度、钠层柱密度、中心高度及均方根宽度进行了计算和分析。计算结果表明:从2005年12月到2006年3月合肥上空钠层变化显著,钠层柱密度从12月平均值5.4×109cm-2变化到3月平均值2.4&... 介绍了自行设计的钠共振荧光激光雷达系统,并对钠层密度、钠层柱密度、中心高度及均方根宽度进行了计算和分析。计算结果表明:从2005年12月到2006年3月合肥上空钠层变化显著,钠层柱密度从12月平均值5.4×109cm-2变化到3月平均值2.4×109cm-2,下降了50%以上。均方根宽度也下降,中心高度略有波动。合肥钠层的变化趋势与中纬度其它地区具有可比性。 展开更多

关键词 激光雷达 共振荧光 钠密度 柱密度

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用光学粒子计数器测颗粒物质量浓度和能见度 被引量：16

16

作者 阎逢旗 胡欢陵 虞统 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期98-102,共5页

2001年夏季和冬季,在北京市大兴区榆垡镇,利用光学粒子计数器、能见度仪和颗粒物质量监测器对近地面大气气溶胶粒子数密度、大气能见度、颗粒物质量浓度(PM10、PM2.5和PM1.0)等进行了联合观测实验,取得了大量相关资料。本文通过对不同... 2001年夏季和冬季,在北京市大兴区榆垡镇,利用光学粒子计数器、能见度仪和颗粒物质量监测器对近地面大气气溶胶粒子数密度、大气能见度、颗粒物质量浓度(PM10、PM2.5和PM1.0)等进行了联合观测实验,取得了大量相关资料。本文通过对不同尺寸大气气溶胶粒子的数密度与颗粒物质量浓度及大气能见度的多元线性回归分析,给出了利用粒子数密度计算PM10、PM2.5、PM1.0和大气能见度的经验计算公式。 展开更多

关键词 光学粒子计数器 大气气溶胶 粒子数密度 大气能见度 颗粒物质量浓度

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双Fabry-Perot标准具在直接测风激光雷达系统中的应用与分析 被引量：6

17

作者 迟如利 刘东 +3 位作者 钟志庆 孙东松 周军 胡欢陵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期202-206,共5页

简叙了双Fabry-Perot标准具在自行研制的测风激光雷达中检测多普勒频移的原理,给出了测风激光雷达系统的参数,对入射光束的入射角和发散角对标准具频谱曲线的影响进行了分析和稳定性实验,结果显示在短期内不稳定性带来的风速测量误差仅... 简叙了双Fabry-Perot标准具在自行研制的测风激光雷达中检测多普勒频移的原理,给出了测风激光雷达系统的参数,对入射光束的入射角和发散角对标准具频谱曲线的影响进行了分析和稳定性实验,结果显示在短期内不稳定性带来的风速测量误差仅为0.016 m/s。测定了双标准具的频谱曲线,通过对标准具频谱曲线的分析显示:测量误差在测量的动态范围内随着速度的增大而增大,随着测量脉冲次数的增加而减少,同时速度的测量误差随着高度的增加而加大,在5 km时最大测量速度误差为0.6 m/s。 展开更多

关键词 大气光学 激光雷达 多普勒 风场测量 FABRY-PEROT标准具

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1.06μm直接接收米散射测风激光雷达的性能分析 被引量：8

18

作者 孙东松 钟志庆 +3 位作者 迟如利 李贤敏 周军 胡欢陵 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期412-415,共4页

介绍了基于Fabry Perot标准具的直接接收米散射 10 6 4nm测风激光雷达的工作原理 ,设计了利用该原理进行风场测量的激光雷达 ,并估算了该系统的设计性能 ,进行了系统测量误差分析 ,结果表明 :高度在 10km内和风速测量的动态范围内的误... 介绍了基于Fabry Perot标准具的直接接收米散射 10 6 4nm测风激光雷达的工作原理 ,设计了利用该原理进行风场测量的激光雷达 ,并估算了该系统的设计性能 ,进行了系统测量误差分析 ,结果表明 :高度在 10km内和风速测量的动态范围内的误差小于 2m/s ,测量精度随径向测量速度的增大而下降 ,在低对流层的测量精度。 展开更多

关键词 测风激光雷达 多普勒 米散射 干涉仪

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Raman-Mie激光雷达探测对流层气溶胶波长指数 被引量：8

19

作者 王晓宾 胡欢陵 +1 位作者 李琛 胡顺星 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期341-345,共5页

Angstrom波长指数能够很好地反映大气气溶胶粒子的半径大小,而Raman方法测量对流层气溶胶较Mie散射方法假设的参数少,测量精度高。在介绍了一台双波长探测对流层气溶胶光学特性的L625 Ranman-Mie激光雷达系统及其测量原理的基础上,利用... Angstrom波长指数能够很好地反映大气气溶胶粒子的半径大小,而Raman方法测量对流层气溶胶较Mie散射方法假设的参数少,测量精度高。在介绍了一台双波长探测对流层气溶胶光学特性的L625 Ranman-Mie激光雷达系统及其测量原理的基础上,利用该激光雷达的探测数据,计算并分析了合肥地区对流层气溶胶的波长指数,给出了合肥地区对流层气溶胶光学特性的一些典型特征并讨论了其成因。结果表明L625 激光雷达测量对流层气溶胶波长指数是可靠的。 展开更多

关键词 大气光学 波长指数 激光雷达 气溶胶 Raman-Mie

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用车载差分吸收激光雷达系统遥测二氧化硫(英文) 被引量：5

20

作者 刘小勤 张寅超 +3 位作者 胡欢陵 谭锟 杨高潮 邵石生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期151-154,163,共5页

介绍了自行研制的车载差分吸收激光雷达系统, 此台雷达被用于监测大气污染如二氧化硫等。利用此台雷达在北京和合肥进行了实地测量,给出了对二氧化硫测量的典型结果并进行讨论分析。

关键词 差分激光雷达 二氧化硫 可调谐激光器

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