降水现象对大气消光系数和能见度的影响 被引量：63

1

作者 刘西川 高太长 +3 位作者 刘磊 张伟 杨树臣 李涛 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期433-441,共9页

大气中各种粒子对大气消光系数和能见度有不同程度影响,除气溶胶粒子外,降水粒子对能见度影响也不可忽视。为了解降水粒子对能见度的影响,确定能见度变化与降水现象之间的关系,该文在分析降水粒子的大小、速度、形状、谱分布、光学特性... 大气中各种粒子对大气消光系数和能见度有不同程度影响,除气溶胶粒子外,降水粒子对能见度影响也不可忽视。为了解降水粒子对能见度的影响,确定能见度变化与降水现象之间的关系,该文在分析降水粒子的大小、速度、形状、谱分布、光学特性等特征的基础上,忽略气溶胶粒子的影响,建立基于实测谱分布的降水与能见度的理论模型,讨论不同类型降雨、降雪对大气消光系数和能见度的影响。同时选取Parsivel降水粒子谱仪在南京地区的降雨和降雪观测记录,利用实测数据来对比验证本文所建立的降水-能见度理论模型。结果表明:能见度随着降水强度的增大呈指数降低;受降水粒子特性和天气条件等多种因素影响,能见度与降水强度之间的关系并不是唯一对应的;降雨和降雪对能见度的影响各不相同,相比而言,降雨对能见度的影响比较容易确定,而降雪对能见度的影响比较复杂,主要因为雪花或冰晶的类型复杂多变,对大气消光系数有不同程度的影响。结合理论分析和实测数据对比验证,降水现象对能见度的影响得到了证实。 展开更多

关键词 降雨 降雪 大气消光系数 能见度

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北京城区PM_(2.5)不同组分构成特征及其对大气消光系数的贡献 被引量：22

2

作者 黄玉虎 李媚 +3 位作者 曲松 闫静 孙雪松 潘涛 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2015年第8期1193-1199,共7页

为研究北京城区PM2.5不同组分对大气消光系数的贡献率,于2013年10月—2014年8月使用3台PQ200采样器在北京市环境保护科学研究院采集PM2.5样品并进行质量重建,采用IMPROVE方程计算大气消光系数并分析各组分的贡献率.结果表明:1北京城区ρ... 为研究北京城区PM2.5不同组分对大气消光系数的贡献率,于2013年10月—2014年8月使用3台PQ200采样器在北京市环境保护科学研究院采集PM2.5样品并进行质量重建,采用IMPROVE方程计算大气消光系数并分析各组分的贡献率.结果表明:1北京城区ρ(PM2.5)年均值为(90.3±8.1)μg/m3,相比2005年有所下降,颗粒物呈弱碱性,NH4+略有剩余.2PM2.5质量重建后,化学构成为OM〔32.1%,为ρ(OM)占ρ(PM2.5)比例,下同〕、NO3-(13.6%)、SO42-(13.9%)、NH4+(11.1%)、Cl-(3.8%)、其他离子(4.0%)、EC(元素碳,5.0%)、FS(土壤尘,8.9%)、微量元素(1.3%)和未知物质(6.7%);与2005年相比,OM、NO3-、NH4+等二次污染物质量浓度占ρ(PM2.5)比例均显著增加,ρ(水溶性离子)占ρ(PM2.5)的比例随空气污染加重而增加.3北京城区大气消光系数年均值为(504.6±49.3)Mm-1,OM、(NH4)2SO4、NH4NO3、EC和FS的贡献率分别为37.5%、28.3%、25.2%、7.6%和1.4%;冬季由于ρ(PM2.5)高,大气消光系数最高,为(589±124.3)Mm-1,约是春季的2倍;夏季由于相对湿度大,PM2.5吸湿粒径增大,大气消光系数仅次于冬季.OM对大气消光系数贡献率为冬季最高,而(NH4)2SO4的贡献率在冬夏季均大于NH4NO3. 展开更多

关键词 PM2.5 化学组分 质量重建 大气消光系数

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成像激光雷达大气消光系数的反演方法 被引量：19

3

作者 杨昭 孙东松 李强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期239-242,281,共5页

针对成像激光雷达的应用背景,利用Klett迭代方法求解水平路程激光大气传播的消光系数,并采用Monte Carlo方法对典型应用背景下的接收信号进行了模拟,结果表明:采用该方法求解的消光系数的理论误差小于6%;在考虑大气湍流起伏的情况下,消... 针对成像激光雷达的应用背景,利用Klett迭代方法求解水平路程激光大气传播的消光系数,并采用Monte Carlo方法对典型应用背景下的接收信号进行了模拟,结果表明:采用该方法求解的消光系数的理论误差小于6%;在考虑大气湍流起伏的情况下,消光系数的起伏变化明显,但是与理论模型的变化趋势吻合。 展开更多

关键词 激光雷达 气溶胶 大气消光系数

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激光遥测大气消光系数的误差分析 被引量：6

4

作者 孙景群 《气象学报》 CSCD 北大核心 1989年第3期332-336,共5页

激光遥测大气消光系数分布的主要方法,是假设大气消光系数与大气体后向散射微分截面之比值k为常数,并取激光实测的地面值,然后由解光雷达方程求得。本文将讨论由于大气气溶胶物理属性随高度变化以及大气分子散射的作用,使比值k产生相应... 激光遥测大气消光系数分布的主要方法,是假设大气消光系数与大气体后向散射微分截面之比值k为常数,并取激光实测的地面值,然后由解光雷达方程求得。本文将讨论由于大气气溶胶物理属性随高度变化以及大气分子散射的作用,使比值k产生相应变化,并分析由此引起大气消光系数的探测误差。 展开更多

关键词 激光遥测 大气消光系数 误差分析 大气气溶胶 后向散射

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大气消光系数垂直分布模型及其适用性研究 被引量：1

5

作者 邓佩云 倪长健 朱育雷 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第7期2432-2437,共6页

大气消光系数垂直分布模型是利用卫星反演近地面颗粒物质量浓度的关键技术环节,同时也是分析边界层湍流场结构的重要途径,但其适用性问题至今尚不清晰.基于Logistic曲线模拟大气消光系数廓线的初步研究成果,结合太阳光度计(CE-318)观测... 大气消光系数垂直分布模型是利用卫星反演近地面颗粒物质量浓度的关键技术环节,同时也是分析边界层湍流场结构的重要途径,但其适用性问题至今尚不清晰.基于Logistic曲线模拟大气消光系数廓线的初步研究成果,结合太阳光度计(CE-318)观测的大气光学厚度(AOD)资料以及近地面能见度数据,提出了大气消光系数垂直分布Logistic模型的参数计算方法.针对成都市2013年6月~2014年5月期间的实例应用结果表明,在不稳定和中性层结条件下,Logistic模型和目前通用的负指数模型对大气消光系数垂直分布的模拟效果总体相当;但在持续稳定层结条件下,Logistic模型的模拟效果则显著占优.进一步分析指出,大气消光系数垂直分布Logistic模型更优的适用性主要在于其对近地层大气消光的复杂垂直形态具有良好的表征能力. 展开更多

关键词 大气消光系数 垂直分布 LOGISTIC模型 负指数模型 适用性

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最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号估算消光系数边界值 被引量：16

6

作者 贺应红 郑玉臣 +2 位作者 程娟 左浩毅 杨经国 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期879-883,共5页

报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法。对于无云层天气条件,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值,在有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分解为云层区和非云... 报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法。对于无云层天气条件,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值,在有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分解为云层区和非云层区,忽略回波信号中的云层信息,并假设在非云层区大气近似均匀,利用最小二乘法拟合获得大气消光系数边界值。最后利用消光系数边界值求解激光雷达方程,反演获得大气消光系数。实际计算证明,用此算法可获得与实际更为接近的大气消光系数反演结果。 展开更多

关键词 大气光学 激光雷达 消光系数边界值 大气消光系数 最小二乘法拟合

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半导体激光雷达的斜程能见度测量方法 被引量：16

7

作者 岳斌 董晶晶 +3 位作者 孙东松 沈法华 董吉辉 舒志峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期135-139,共5页

针对雾天或多云天气等不均匀大气中斜程能见度难以测量的问题,提出了利用905nm半导体激光雷达探测大气斜程及水平能见度的方法,能够探测50～2000m能见度范围。介绍了半导体激光雷达的系统结构,利用激光雷达测量大气能见度的原理,探测大... 针对雾天或多云天气等不均匀大气中斜程能见度难以测量的问题,提出了利用905nm半导体激光雷达探测大气斜程及水平能见度的方法,能够探测50～2000m能见度范围。介绍了半导体激光雷达的系统结构,利用激光雷达测量大气能见度的原理,探测大气斜程平均能见度值。详细阐述了一种稳定的通过大气消光系数反演能见度的迭代算法,可实现迭代边界值最大距离的自动化选取,提高了迭代结果的可靠性。通过模拟计算,对该迭代方法的精度进行了评估。结果显示:50、200、800、2000m的能见度,迭代精度分别为33%,2%,0.1%,0.3%,由于采样点少导致极低能见度的迭代精度较低。 展开更多

关键词 大气斜程能见度 半导体激光雷达 大气消光系数 迭代算法

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双亮度差方法测量白天气象能见度时的误差分析 被引量：11

8

作者 吕伟涛 陶善昌 谭涌波 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2005年第5期619-628,共10页

对数字摄像能见度观测系统采用双亮度差方法测量白天气象能见度时非标准观测条件引起的误差进行理论分析,并给出了相应的误差控制措施.结果表明:对于正南、正北方地平线附近天空亮度的分布,除了天空布满均匀云层和晴天的中午较为均匀以... 对数字摄像能见度观测系统采用双亮度差方法测量白天气象能见度时非标准观测条件引起的误差进行理论分析,并给出了相应的误差控制措施.结果表明:对于正南、正北方地平线附近天空亮度的分布,除了天空布满均匀云层和晴天的中午较为均匀以外,其他时刻垂直相对梯度都较大,通常在4%/°～10%/°范围内,而水平相对梯度大多较小,低于2%/°;不同组的目标-背景视线方向不一致是不容忽视的一个误差源,为了限制和最大程度地减小其不利影响,最好选择具有相同视线仰角的目标物和天空背景,且视线方位角的差异越小越好;可对目标物两侧的天空背景的亮度进行测量,内插获得与目标物视线方向一致的天空背景的亮度;视线方向上气柱照明不均匀会导致测量误差且人工无法调控,应尽量选择下垫面特性较为均匀的观测场地,通过多次采样平均在一定程度上能够减小其影响,也可实时监测视野范围内场地和天空的亮度分布,识别较差的照明状况以免获得误差较大的观测记录;利用树木、草丛、山体、墙壁和窗户等暗目标物难以满足双亮度差方法对观测条件的要求,最好采用反射率足够低的人工实用黑体目标物. 展开更多

关键词 大气消光系数 双亮度差 非标准观测条件 误差控制 数字摄像 气象能见度 天空亮度 测量误差 误差分析 差方法

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基于logistic曲线识别混合层高度的新方法 被引量：10

9

作者 朱育雷 倪长健 +1 位作者 谭钦文 王源程 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第5期1670-1676,共7页

基于成都市2013年6月至2014年2月Mie散射激光雷达探测数据的分析表明,混合层顶附近大气消光系数自下而上均存在显著下降区、整体缓变区以及二者之间的过渡区.利用logistic曲线对上述变化特征进行拟合,通过计算该曲线曲率最大值对应的高... 基于成都市2013年6月至2014年2月Mie散射激光雷达探测数据的分析表明,混合层顶附近大气消光系数自下而上均存在显著下降区、整体缓变区以及二者之间的过渡区.利用logistic曲线对上述变化特征进行拟合,通过计算该曲线曲率最大值对应的高度,据此提出识别混合层高度的新方法.该方法的设计思想符合混合层的定义,即为湍流特征不连续界面以下湍流充分发展的气层;另外,相应的计算结果不仅和探空曲线得到的混合层高度总体一致,也与地面细颗粒物浓度的变化特征保持高度的相关. 展开更多

关键词 Mie散射激光雷达 大气消光系数 混合层 logistic曲线 垂直分布

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对行车视程估值的车前图像去雾算法 被引量：1

10

作者 傅继贤 龙伟 李炎炎 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第27期209-213,共5页

针对雾天条件下车前图像环境复杂,去雾困难的问题,提出了一种车前图像去雾算法。分析并简化了大气物理模型;并在分析了影响透射率衰减因子的因素的基础上,借助大气消光系数提出了透射率的一种表现形式。接着借助车行可视距离与能见度的... 针对雾天条件下车前图像环境复杂,去雾困难的问题,提出了一种车前图像去雾算法。分析并简化了大气物理模型;并在分析了影响透射率衰减因子的因素的基础上,借助大气消光系数提出了透射率的一种表现形式。接着借助车行可视距离与能见度的关系,最终建立了能见度和透射率的数学关系。最后利用引导滤波求取大气光幕的值,并通过修复函数完成了单幅车前图像的去雾处理。去雾实验结果显示,经过算法处理后的图像亮度得到了提高,图像变得更加清晰,图像中的细节变得明显,图像的对比度也变得更强。 展开更多

关键词 图像去雾 大气消光系数 透射率 能见度 引导滤波

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静稳气象条件下的细颗粒物垂直结构特征研究 被引量：1

11

作者 李昕翼 倪长健 朱育雷 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期343-347,共5页

基于Mie散射激光雷达探测数据及地面细颗粒物(PM2.5)观测资料和常规气象观测资料,利用logistic曲线计算了混合层顶高度,进一步分析了边界层内混合层以上区域大气消光系数廓线在静稳气象条件下的垂直结构。结果表明:(1)通过高斯误差函数... 基于Mie散射激光雷达探测数据及地面细颗粒物(PM2.5)观测资料和常规气象观测资料,利用logistic曲线计算了混合层顶高度,进一步分析了边界层内混合层以上区域大气消光系数廓线在静稳气象条件下的垂直结构。结果表明:(1)通过高斯误差函数构造数学模型可以将边界层内混合层以上区域进一步细分;(2)成都在轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染4类静稳气象条件下大气消光系数廓线自下而上一致呈现出混合层、缓降层、过渡层和自由大气的垂直结构特征;(3)分析一次典型灰霾过程发现,PM2.5对混合层顶高度有显著影响,两者之间存在显著的负相关关系,而对缓降层顶高度和过渡层顶高度影响不大。 展开更多

关键词 静稳气象条件 大气消光系数 细颗粒物 垂直结构 高斯误差函数

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颗粒物分界层Mie散射激光雷达识别的sigmoid算法 被引量：3

12

作者 朱育雷 倪长健 邓佩云 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第10期3654-3661,共8页

基于成都市2013年6月～2015年5月期间由Mie散射激光雷达探测的大气消光系数廓线资料,发现混合层以上在颗粒物消光和分子消光之间一致存在一个S型的过渡区,利用sigmoid函数对此分布形态进行模拟,通过计算该函数上下曲率最大点所在的高度... 基于成都市2013年6月～2015年5月期间由Mie散射激光雷达探测的大气消光系数廓线资料,发现混合层以上在颗粒物消光和分子消光之间一致存在一个S型的过渡区,利用sigmoid函数对此分布形态进行模拟,通过计算该函数上下曲率最大点所在的高度,据此提出了颗粒物分界层Mie散射激光雷达识别的sigmoid算法.针对该算法模拟效果的分析表明,颗粒物分界层过渡区附近大气消光系数理论廓线和实测廓线保持了高度的相关性,二者在春夏秋冬四季的相关系数(R)分别为0.9971±0.0052、0.9935±0.0167、0.9979±0.0038和0.9990±0.0021(均通过a=0.05的显著性检验).基于sigmoid算法计算的颗粒物分界层过渡区与成都市温江站探空资料得到的逆温层之间存在很好的对应关系. 展开更多

关键词 颗粒物分界层 过渡区 大气消光系数 SIGMOID函数 逆温层

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激光应用 激光军事应用

13

《中国光学》 CAS 2005年第1期27-28,共2页

TJ765 2005010198 驾束制导仪激光束散角的数字化检测方法研究=Study on digital method to measure divergence angle of laser beam rider guidance[刊,中]／李刚(军械工程学院光学与电子工程系．河北,石家庄(050003))．董伟…∥激光... TJ765 2005010198 驾束制导仪激光束散角的数字化检测方法研究=Study on digital method to measure divergence angle of laser beam rider guidance[刊,中]／李刚(军械工程学院光学与电子工程系．河北,石家庄(050003))．董伟…∥激光与红外．- 2004,34(3)．-231-232 介绍了一种出射激光束散角的数字化检测方法,计算机通过采集一定时间间隔内激光光斑图像,在计算机中计算出各时刻的光斑大小,拟合出连续的束散角变化曲线。给出了实验装置和工作原理以及在计算机中进行数据处理的方法。图5参6(严寒) 展开更多

关键词 全固体激光器 激光工程 空间激光武器 红外 工作原理 束散角 工程学院 激光应用 大气消光系数 光波导

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