气溶胶后向散射消光对数比对消光系数反演的影响研究 被引量：16

1

作者 王治华 贺应红 +4 位作者 李振声 左浩毅 何捷 郑玉臣 杨经国 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期335-340,共6页

使用Mie散射激光雷达在阴、雾和晴三种天气状况下采集了大气回波信号,从所测数据反演气溶胶消光系数的过程中发现,气溶胶后向散射消光对数比对反演结果存在较大影响。在阴天天气下,当后向散射消光对数比从0．7变化到1．0时,气溶胶消光... 使用Mie散射激光雷达在阴、雾和晴三种天气状况下采集了大气回波信号,从所测数据反演气溶胶消光系数的过程中发现,气溶胶后向散射消光对数比对反演结果存在较大影响。在阴天天气下,当后向散射消光对数比从0．7变化到1．0时,气溶胶消光系数反演结果相差近5倍;对晴天天气,反演结果相差近3倍; 而在有雾天气,其反演结果变化不大。通过参考大气能见度因子对消光系数进行修正,并从而获得对应的后向散射消光对数比,给出了一种根据天气状况确定气溶胶后向散射消光对数比的新方法。实际反演计算表明,用此方法可获得与实际更为接近的气溶胶消光系数。 展开更多

关键词 大气光学 激光雷达 气溶胶消光系数 后向散射消光对数比 大气能见度

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激光雷达斜程能见度的一种探测方法及其分析 被引量：17

2

作者 陈敏 孙东松 +2 位作者 李洪敬 沈法华 夏海云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期156-160,共5页

提出利用激光雷达多仰角探测方法对大气斜程积分能见度测量的方案。该方案以大气光学厚度替代传统的利用大气消光系数分布求解斜程能见度,从而克服了在低能见度下,由于大气多次散射,斜程能见度难以测准的缺点,提高了探测精度,为飞机起... 提出利用激光雷达多仰角探测方法对大气斜程积分能见度测量的方案。该方案以大气光学厚度替代传统的利用大气消光系数分布求解斜程能见度,从而克服了在低能见度下,由于大气多次散射,斜程能见度难以测准的缺点,提高了探测精度,为飞机起飞着陆提供了较为准确的气象参数。利用Monte!Carlo方法模拟计算了3种大气消光分布情况下采用该方法测量的积分能见度。结果表明:在激光探测区域内和垂直高度相同的大气消光分布均匀的假设条件下,只要在设计激光雷达时,恰当选择系统参数(如激光脉冲能量、积分累计时间、窄带滤光片带宽等)使得信噪比满足一定的条件,该方法是可行的,且能见度探测误差不超过4.3%。 展开更多

关键词 斜程能见度 激光雷达 大气光学厚度 大气消光

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内陆和沿海地区大气气溶胶标高的测量分析 被引量：19

3

作者 范伟 韩永 +1 位作者 王毅 饶瑞中 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期532-535,共4页

在大气气溶胶粒子浓度随高度指数下降的假定下,气溶胶标高反映了大气边界层气溶胶的特征厚度。为了得到气溶胶标高随时空、季节和地域变化情况,根据整层大气光学厚度和近地面水平能见度的测量结果,分析了内地和沿海地区气溶胶标高的实... 在大气气溶胶粒子浓度随高度指数下降的假定下,气溶胶标高反映了大气边界层气溶胶的特征厚度。为了得到气溶胶标高随时空、季节和地域变化情况,根据整层大气光学厚度和近地面水平能见度的测量结果,分析了内地和沿海地区气溶胶标高的实际变化,初步得到了气溶胶标高随时间、地域及季节改变的规律。 展开更多

关键词 气溶胶标高 气溶胶光学厚度 气溶胶消光系数 太阳辐射计 能见度仪

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近10年中国16个台站大气气溶胶光学厚度的变化特征分析 被引量：50

4

作者 宗雪梅 邱金桓 王普才 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2005年第2期201-208,共8页

应用宽带消光法从1993～2002年中国16个辐射观测站小时累积太阳直接辐射资料,反演了逐时气溶胶光学厚度值,并统计日、月、年的平均值,用作气溶胶光学厚度变化特征分析。结果表明,16个辐射站总的年平均气溶胶光学厚度在0.32～0.36之间变... 应用宽带消光法从1993～2002年中国16个辐射观测站小时累积太阳直接辐射资料,反演了逐时气溶胶光学厚度值,并统计日、月、年的平均值,用作气溶胶光学厚度变化特征分析。结果表明,16个辐射站总的年平均气溶胶光学厚度在0.32～0.36之间变化,沈阳和郑州两站的气溶胶光学厚度有明显增加的趋势,而哈尔滨、兰州、广州、北京等站气溶胶光学厚度则有明显减弱的趋势。就季节变化而言,一般气溶胶光学厚度最大值出现在春季。月平均气溶胶光学厚度与月平均能见度有较好的负相关关系。 展开更多

关键词 宽带消光法 气溶胶光学厚度 能见度

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2006年春季青岛气溶胶光学厚度与气溶胶指数、能见度的关系分析 被引量：10

5

作者 陈静静 盛立芳 郑元鑫 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期10-16,共7页

由多波段天空辐射计观测的太阳直接辐射和散射辐射计算得到2006年春季22个晴天的大气气溶胶光学厚度(AOD),利用OMI(臭氧监测仪)的气溶胶指数(AI)线性插值得到相应22 d的气溶胶指数,说明AOD与AI具有较好的相关关系,并拟合出两者的线性关... 由多波段天空辐射计观测的太阳直接辐射和散射辐射计算得到2006年春季22个晴天的大气气溶胶光学厚度(AOD),利用OMI(臭氧监测仪)的气溶胶指数(AI)线性插值得到相应22 d的气溶胶指数,说明AOD与AI具有较好的相关关系,并拟合出两者的线性关系式。分析AOD与实测水平能见度的关系,说明春季在少云或无云天气,大气中气溶胶含量高是导致能见度水平下降的主要原因。根据2个不同的能见度公式,分别由浑浊度系数和消光系数来计算22 d的水平能见度,并与实际观测值做相关,得到相关系数分别为0.764,0.760。当气溶胶标高取1.3 km时,由消光系数计算得到的水平能见度整体小于实测水平能见度;由浑浊度系数计算得到的能见度有11 d大于实测水平能见度,另外11 d小于s实测水平能见度。 展开更多

关键词 光学厚度 天空辐射计 气溶胶指数 水平能见度 浑浊度系数 消光系数

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北京地区气溶胶光学厚度中长期变化特征 被引量：27

6

作者 李放 吕达仁 《大气科学》 CSCD 北大核心 1996年第4期385-394,共10页

利用１９７７～１９８５年北京地区太阳直接辐射谱资料，分析获得了气溶胶光学厚度谱特性，使用ＰＩＳ光谱仪从１９９３年３月到１９９５年３月，持续观测了北京地区晴天和少云天气的太阳直射光谱。得到了至今较为长期系统的城市大气气... 利用１９７７～１９８５年北京地区太阳直接辐射谱资料，分析获得了气溶胶光学厚度谱特性，使用ＰＩＳ光谱仪从１９９３年３月到１９９５年３月，持续观测了北京地区晴天和少云天气的太阳直射光谱。得到了至今较为长期系统的城市大气气溶胶光学性能及特征．研究表明：（１）气溶胶光学厚度有春夏季大，秋冬季小的统计规律；（２）能见度分级后，同一能见度下气溶胶光学厚度各季节之间的差别大为减小，地面能见度对整层光学厚度表现出了较强的约束作用，文中给出了统计关系；（３）气溶胶光学厚度有逐年增高的趋势，１９７７年至１９９４年间增长了约三分之二． 展开更多

关键词 气溶胶 光学厚度 直接辐射 能见度 长期变化

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利用MODIS-GOCART气溶胶资料研究中国东部地区气溶胶直接辐射强迫 被引量：16

7

作者 罗燕 吴涧 王卫国 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期638-647,共10页

利用MODIS-GOCART同化的2001年逐月气溶胶光学厚度资料,在修改区域气候模式RegCM2辐射方案的基础上,连续积分5年获得平均的中国东部地区气溶胶短波和长波直接辐射效应,并通过数值试验研究了气溶胶垂直分布对辐射强迫及其气候响应的影响... 利用MODIS-GOCART同化的2001年逐月气溶胶光学厚度资料,在修改区域气候模式RegCM2辐射方案的基础上,连续积分5年获得平均的中国东部地区气溶胶短波和长波直接辐射效应,并通过数值试验研究了气溶胶垂直分布对辐射强迫及其气候响应的影响。结果表明:气溶胶的短波辐射效应能冷却地表、加热大气;长波辐射效应能加热地表、冷却大气;大气顶净辐射强迫年平均为-4．1 W／m2;辐射强迫绝对值在春季最大,夏季次之,冬季最小;模拟区域中最大辐射强迫值主要位于华北、华南地区及四川盆地;气溶胶垂直分布是影响气溶胶辐射强迫的重要因素。总体上气溶胶层越靠近地面,大气顶辐射强迫绝对值越大,地表辐射强迫绝对值越小,大气顶辐射强迫对垂直分布较敏感;气候系统的反馈作用会放大气溶胶垂直分布对辐射气候效应的影响。 展开更多

关键词 气溶胶光学厚度 大气顶辐射强迫 地面辐射强迫 气溶胶垂直分布

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上海地区大气气溶胶光学特性的初步研究 被引量：21

8

作者 宋磊 吕达仁 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2006年第2期203-208,共6页

上海是东亚重要的沿海城市之一,其上空大气气溶胶光学特性的研究对了解上海及我国东部沿海地区的环境和气候影响等方面都具有重要性,至今尚无这方面的实际观测分析。本工作利用2000年6月到2002年12月之间测得的上海地区太阳直接辐照度数... 上海是东亚重要的沿海城市之一,其上空大气气溶胶光学特性的研究对了解上海及我国东部沿海地区的环境和气候影响等方面都具有重要性,至今尚无这方面的实际观测分析。本工作利用2000年6月到2002年12月之间测得的上海地区太阳直接辐照度数据,分析之后得出大气气溶胶光学厚度值,并统计分析了大气气溶胶光学厚度的季节变化及其与地面能见度的关系,最后给出了气溶胶消光谱。通过上述工作,发现上海地区大气气溶胶光学厚度具有夏季最大,春季次之,冬季最小的相对稳定的特点。此外,地面能见度及其倒数作为一个相对容易获得的参数,与大气气溶胶的光学厚度具有较好的相关性,可以考虑将其倒数作为一个约束气溶胶光学厚度分布的物理参数,这对今后的观测和研究都具有一定的实际意义。 展开更多

关键词 气溶胶光学厚度 地面能见度 大气消光

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基于Fernald-PSO法反演气溶胶激光雷达比及其对斜程能见度的影响 被引量：8

9

作者 马愈昭 刘嘉琪 +3 位作者 王强强 熊兴隆 李猛 冯帅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期195-204,共10页

为了提高斜程能见度的计算精度,提出了一种基于Fernald-PSO法求解气溶胶激光雷达比的方法.首先,以均匀层底部和顶部的大气消光系数相等为条件构建气溶胶激光雷达比和气溶胶消光系数边界值的方程.然后,再以激光雷达数据反演和AERONET网... 为了提高斜程能见度的计算精度,提出了一种基于Fernald-PSO法求解气溶胶激光雷达比的方法.首先,以均匀层底部和顶部的大气消光系数相等为条件构建气溶胶激光雷达比和气溶胶消光系数边界值的方程.然后,再以激光雷达数据反演和AERONET网站观测的气溶胶光学厚度相等为条件构造另一参量方程.最后,采用Fernald-PSO法解方程组,用得到的参量反演气溶胶消光系数计算斜程能见度.采用激光雷达和AERONET数据对该方法进行验证,分析气溶胶激光雷达比对斜程能见度反演的影响.结果表明,同一信号气溶胶激光雷达比假设值与计算值相差越大,气溶胶消光系数和斜程能见度的相对误差绝对值也越大,最大误差分别为18.93%和19.90%. 展开更多

关键词 斜程能见度 激光雷达 粒子群优化算法 Fernald法 激光雷达比 消光系数边界值 气溶胶光学厚度

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能见度分级约束下的大气气溶胶光学厚度特征 被引量：5

10

作者 李放 吕达仁 《中国环境监测》 CSSCI CSCD 北大核心 1996年第6期6-9,共4页

利用ＰＩＳ太阳光谱仪观测了北京地区１９９３年３月—１９９５年３月晴天和少云天气的太阳直接辐射光谱，波长范围为０．４０－１．０４μｍ。光谱分辨率１．２５ｎｍ，共有１０６４组数据。观测期间，将地面能见度分为五级。由太阳直... 利用ＰＩＳ太阳光谱仪观测了北京地区１９９３年３月—１９９５年３月晴天和少云天气的太阳直接辐射光谱，波长范围为０．４０－１．０４μｍ。光谱分辨率１．２５ｎｍ，共有１０６４组数据。观测期间，将地面能见度分为五级。由太阳直射谱获得了各能见度下大气气溶胶光学厚度谱。研究表明，北京地区大气气溶胶光学厚度虽然其总体季节统计规律为春夏大，秋冬小，然而，当加入能见度分级约束后，各能见度下气溶胶光学厚度的季节变化，近于消失。这表明少数“反常”垂直结构不影响能见度分级的平均结果。而不分级的光学厚度季节起伏主要由各季节的几率能见度决定。文中还把年平均五种能见度下的光谱光学厚度与ＬＯＷＴＲＡＮ模式作了对比。由光学厚度谱反演出了气溶胶粒子谱分布。 展开更多

关键词 能见度 气溶胶 光学厚度 直接辐射 大气

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小洋山岛大气气溶胶光学厚度的特征分析 被引量：1

11

作者 贾盛洁 刘锦丽 +1 位作者 吕达仁 杜秉玉 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2009年第4期427-433,共7页

小洋山岛位于上海东南面距海岸线约30km处,四面环海,研究其上空的大气气溶胶光学特性对了解我国东部沿海地区及其近海海域的环境和气候影响等都具有重要的意义。对于近岸海岛的气溶胶光学厚度(AOD)观测,至今国内尚未见这方面的实测资料... 小洋山岛位于上海东南面距海岸线约30km处,四面环海,研究其上空的大气气溶胶光学特性对了解我国东部沿海地区及其近海海域的环境和气候影响等都具有重要的意义。对于近岸海岛的气溶胶光学厚度(AOD)观测,至今国内尚未见这方面的实测资料与分析。本次实验利用2006～2007年连续观测得到的AOD值,分析了AOD的季节变化及其与地面风向、湿度和能见度等气象要素的关系,并给出了气溶胶消光谱。分析发现:小洋山地区AOD具有春季最大,冬季次之,秋季较小的特点,而且在低能见度情况下,气溶胶以大粒子为主;盛行西风时,AOD值增大且大粒子比重增加;AOD与湿度有较好的正相关关系。 展开更多

关键词 气溶胶光学厚度 风向 地面能见度 大气消光

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基于卫星气溶胶光学厚度反演地面能见度算法的研究 被引量：3

12

作者 张岩 李婧 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期231-241,共11页

为了获得大范围的能见度空间分布信息,提出一种把MODIS卫星气溶胶光学厚度陆面产品转化为地面能见度分布的反演算法。该算法以CALIPSO卫星的气溶胶标高为更新观测值,以GEOS-Chem模拟的气溶胶标高场为背景场,通过最优插值的资料同化方法... 为了获得大范围的能见度空间分布信息,提出一种把MODIS卫星气溶胶光学厚度陆面产品转化为地面能见度分布的反演算法。该算法以CALIPSO卫星的气溶胶标高为更新观测值,以GEOS-Chem模拟的气溶胶标高场为背景场,通过最优插值的资料同化方法,将两者整合成误差更小的气溶胶标高分析场,然后通过气溶胶标高分析场,把MODIS卫星气溶胶光学厚度转化为地面能见度。与中国地区地面气象多年观测资料的对比结果表明,反演能见度与观测能见度之间,点对点的月相关系数可达0.5以上,两者多年的逐月变化趋势与地域分布形势较为一致。 展开更多

关键词 地面能见度 卫星反演 气溶胶光学厚度 气溶胶标高

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不同季节南京市上空气溶胶的光学特性及垂直分布

13

作者 张坚 郑有飞 姜杰 《湖北农业科学》 北大核心 2014年第2期324-329,共6页

为了了解不同季节南京市上空气溶胶的光学特性,利用偏振微脉冲激光雷达对南京市上空大气散射特性进行了为期1年的连续观测,结合MODIS卫星数据分析了大气气溶胶光学特性的日变化和季节变化,并利用HYSPLIT模式分析了变化的原因。结果表明... 为了了解不同季节南京市上空气溶胶的光学特性,利用偏振微脉冲激光雷达对南京市上空大气散射特性进行了为期1年的连续观测,结合MODIS卫星数据分析了大气气溶胶光学特性的日变化和季节变化,并利用HYSPLIT模式分析了变化的原因。结果表明,①南京市上空气团在春、秋、冬季主要来源于中国西北以及北方地区,大气气溶胶消光后向散射比分别为48.4、45.3和39.6 sr,退偏振比分别为0.18、0.19和0.20;而夏季主要来源于中国东南部工业污染城市以及南京周边地区,消光后向散射比为63.2 sr,退偏振比为0.11;②大气气溶胶的垂直分布有明显的季节变化趋势,低层(<1 km)大气气溶胶光学厚度从大到小依次为冬季、夏季、秋季、春季,高层(>1 km)大气气溶胶光学厚度从大到小依次为夏季、春季、秋季、冬季;③大气气溶胶光学厚度有明显的日变化特征,主要分为2种类型,在夏季和冬季为早晚高中午低;在春季和秋季则逐渐升高。 展开更多

关键词 大气气溶胶 消光后向散射比 消光系数 光学厚度 后向轨迹 南京

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内蒙古自治区一次沙尘过程的激光雷达分析 被引量：2

14

作者 任超 程周杰 李荣忠 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期427-434,共8页

为了探究沙尘污染过程中高时空分辨率的结构特征,利用相干多普勒测风激光雷达、地面观测站、中分辨率成像光谱仪,结合卫星气溶胶光学厚度数据产品、欧洲中期天气预报中心第5代再分析资料(ERA5)以及混合单粒子拉格朗日积分轨道(HYSPLIT)... 为了探究沙尘污染过程中高时空分辨率的结构特征,利用相干多普勒测风激光雷达、地面观测站、中分辨率成像光谱仪,结合卫星气溶胶光学厚度数据产品、欧洲中期天气预报中心第5代再分析资料(ERA5)以及混合单粒子拉格朗日积分轨道(HYSPLIT)后向轨迹模式,分析了2019-10-27~2019-10-28内蒙古自治区锡林郭勒盟一次典型的沙尘天气过程。结果表明,此次沙尘是受高空冷涡、蒙古气旋的共同影响,配合冷锋在高温时段过境沙源地,热力叠加动力条件有利于沙尘随西风扩散;沙尘来临前后,地表气温变化明显;卫星产品、HYSPLIT模式结合雷达风廓线可以更准确地确定沙尘来源,激光雷达反演的气溶胶消光系数可反映边界层大气中气溶胶的变化情况;2019-10-28T02:00地面PM10的质量浓度达到最大值268μg/m^(3),消光系数超过30km^(-1),达到最大值,雷达反演数据在时间上会有延迟;城市下垫面使得沙尘污染快速减弱,雷达所在的草地下垫面容易受垂直风切变影响产生持续性污染。该研究对应用相干多普勒测风激光雷达、认识沙尘的污染过程以及传输特性很有帮助。 展开更多

关键词 大气与海洋光学 沙尘过程监测 相干多普勒测风激光雷达 气溶胶消光系数 下垫面

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