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中国部分地区的春季气溶胶光学特性 被引量：5
1
作者 刘泽阳 李学彬 +2 位作者 孙刚 刘庆 翁宁泉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1021-1028,共8页
为了研究不同地区的气溶胶光学特性,了解地区间气溶胶成分和来源的差异,建立了典型地区的气溶胶光学模式。基于POM02太阳辐射计测量的太阳直射辐射和散射辐射值,利用SKYRAD算法获得了青海德令哈、安徽合肥、广东茂名3个地区的春季气溶... 为了研究不同地区的气溶胶光学特性,了解地区间气溶胶成分和来源的差异,建立了典型地区的气溶胶光学模式。基于POM02太阳辐射计测量的太阳直射辐射和散射辐射值,利用SKYRAD算法获得了青海德令哈、安徽合肥、广东茂名3个地区的春季气溶胶光学特性参数,包括谱分布、折射指数和单次散射反照率等。然后基于这些参数对气溶胶来源和分布特征进行分析,最后分析了浮尘天气对气溶胶光学参数的影响。结果表明德令哈地区大气清洁度较高,24%的光学厚度分布在0.2以下,气溶胶来源单一,以大粒子为主导;合肥地区有39%的波长指数分布在0.8~1.0之间,折射率实部随波长变化不明显,气溶胶来源复杂,以小粒子为主导;茂名地区54%的光学厚度集中在0.5左右,分布区间稳定;沙尘天气中,大粒子的增加是气溶胶光学厚度增大的主要原因。 展开更多
关键词 大气光学 遥感 气溶胶 辐射计
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Thorpe尺度估算库尔勒、茂名、拉萨大气光学湍流廓线 被引量：3
2
作者 胡晓丹 苏昶东 +6 位作者 罗涛 青春 孙刚 刘庆 李学彬 朱文越 吴晓庆 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期6-11,共6页
在新疆库尔勒、广东茂名海边、西藏拉萨三个地区释放的探空气球,实现了温度、气压、风速等常规气象参数以及大气折射率结构常数的廓线测量。基于Tatarski湍流参数化方案以及以上地区探空数据,利用Thorpe尺度估算了新疆库尔勒、广东茂名... 在新疆库尔勒、广东茂名海边、西藏拉萨三个地区释放的探空气球,实现了温度、气压、风速等常规气象参数以及大气折射率结构常数的廓线测量。基于Tatarski湍流参数化方案以及以上地区探空数据,利用Thorpe尺度估算了新疆库尔勒、广东茂名海边、西藏拉萨三个地区的高空大气光学湍流廓线,并将这三个地区实测的廓线与其对应的估算结果做了对比,结果表明:估算值与实测值在量级和变化趋势上表现出较好的一致性,相关性分别为69%,60%,68%;Thorpe尺度相较于其他估算湍流廓线的参数化方法输入参数少、更简便。 展开更多
关键词 大气光学 湍流廓线 Thorpe尺度 湍流参数化
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红外成像激光雷达测量大气能见度实验研究 被引量：1
3
作者 郑显明 张文忠 +3 位作者 王菲菲 朱文越 罗涛 李学彬 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期627-634,共8页
鉴于大气能见度的直观特性和红外光电技术的迫切需求,提出了一种大气红外能见度的计算与测量方法,并研制了一套大气红外能见度测量仪器,该仪器以1064 nm波长激光作为光源,以Xenics红外相机为探测器测量红外能见度。暗场处理时利用传统... 鉴于大气能见度的直观特性和红外光电技术的迫切需求,提出了一种大气红外能见度的计算与测量方法,并研制了一套大气红外能见度测量仪器,该仪器以1064 nm波长激光作为光源,以Xenics红外相机为探测器测量红外能见度。暗场处理时利用传统的背景扣除方法和移位相减法进行对比实验,能见度反演过程中用斜率法和Klett积分法同时对测量结果进行处理,结果表明该系统测量出的红外能见度与Belfort能见度仪测量结果基本一致,相关系数达80%以上,表明红外能见度的计算和测量结果是可靠的。 展开更多
关键词 大气光学 红外大气能见度 消光系数 线性回归 Klett积分法 移位相减法
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0.4～14μm中国海域海表反照率时空分布特性 被引量：2
4
作者 崔生成 朱文越 +5 位作者 李学彬 罗涛 张梓晗 张文忠 韩露 陆文强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期334-339,共6页
复杂海洋环境是空间光电探测的典型应用场景,可见至长波红外波段海表反照率参数是海洋大气传输与背景辐射特性研究的重要内容。鉴于目前中国海域海表反照率数据缺乏的现状,在多源卫星长时间观测海洋环境特性参数数据的统计分析基础上,... 复杂海洋环境是空间光电探测的典型应用场景,可见至长波红外波段海表反照率参数是海洋大气传输与背景辐射特性研究的重要内容。鉴于目前中国海域海表反照率数据缺乏的现状,在多源卫星长时间观测海洋环境特性参数数据的统计分析基础上,通过考虑海水叶绿素含量、气溶胶光学厚度、海表面风速和太阳入射角度等参数的复合影响,建立了海表反照率的快速参数化应用模式,获得了中国南海、东海、黄海和渤海等典型海域0.4～14μm海表反照率谱线,掌握了海表反照率的时空分布特征,为海空光电工程应用提供基础数据支撑。 展开更多
关键词 海表反照率 叶绿素 风速 海洋发射率 天空光
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冬季沙尘暴的源头气溶胶光学特性及远距离输送分析 被引量：1
5
作者 王丽芳 秦福强 邵士勇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期822-827,共6页
通过地面探测设备和卫星数据相结合的方式,利用气溶胶的光学特性研究新疆、甘肃等西北省份2016年11月17日至18日遭受强烈沙尘暴的来源和发展过程。利用地面探测设备对源头附近的沙尘气溶胶的消光系数、光学厚度和能见度等光学参数进行... 通过地面探测设备和卫星数据相结合的方式,利用气溶胶的光学特性研究新疆、甘肃等西北省份2016年11月17日至18日遭受强烈沙尘暴的来源和发展过程。利用地面探测设备对源头附近的沙尘气溶胶的消光系数、光学厚度和能见度等光学参数进行实地测量,利用卫星数据对沙尘暴的产生路径、形成过程和消散原因进行分析,初步给出了冬季沙尘暴不容易扩散至中国东部地区的原因。 展开更多
关键词 沙尘暴 光学特性 远距离输送
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非Kolmogorov湍流大气中激光传输及其相位补偿研究 被引量：4
6
作者 李南 乔春红 +2 位作者 张鹏飞 冯晓星 范承玉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期745-751,共7页
基于非Kolmogorov湍流谱理论,建立了激光在非Kolmogorov谱湍流大气中传输的数学物理模型,并在此基础上进行了数值仿真。结果表明湍流谱指数对激光传输特性及其相位补偿有重要影响。在相同广义大气折射率结构常数条件下,湍流谱指数接近区... 基于非Kolmogorov湍流谱理论,建立了激光在非Kolmogorov谱湍流大气中传输的数学物理模型,并在此基础上进行了数值仿真。结果表明湍流谱指数对激光传输特性及其相位补偿有重要影响。在相同广义大气折射率结构常数条件下,湍流谱指数接近区间(3,4)两端时,激光远场光束质量较好;湍流谱指数趋向4时自适应光学相位补偿效果较好。在广义大气相干长度相同的条件下,峰值Strehl比随湍流谱指数增加而增加。针对归一化功率谱下激光传输特性进行了探讨,初步揭示了激光在非Kolmogorov湍流大气中的传输机理。 展开更多
关键词 大气光学 湍流效应 非Kolmogorov谱 自适应光学 相位补偿
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整层大气透过率获取方法研究进展及相关问题探讨 被引量：3
7
作者 曹振松 黄印博 +3 位作者 魏合理 朱文越 饶瑞中 王英俭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期27-39,共13页
整层大气透过率是反映大气光学特性的一个重要参量,在大气辐射、地球资源遥感、空气质量监测、特别是光电工程等领域,都需要对大气透过率进行深入的研究。文中详细讨论了整层大气透过率的获取原理和方法,分析了不同获取方法的最新进展... 整层大气透过率是反映大气光学特性的一个重要参量,在大气辐射、地球资源遥感、空气质量监测、特别是光电工程等领域,都需要对大气透过率进行深入的研究。文中详细讨论了整层大气透过率的获取原理和方法,分析了不同获取方法的最新进展和存在的相关问题,对比分析了软件仿真计算和直接测量的优缺点,并对后续的研究工作进行了展望。 展开更多
关键词 整层大气透过率 MODTRAN CART 太阳辐射计 激光外差
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昼夜观测恒星整层大气透过率测量研究 被引量：4
8
作者 王浩 何枫 +5 位作者 靖旭 谭逢富 秦来安 张巳龙 张守川 侯再红 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期284-289,共6页
在昼夜观测恒星测量恒星宽光谱成像信号强度的基础上,首先通过MODTRAN软件结合系统参数、恒星光谱特征研究了宽光谱信标利用Langley法标定大气透过率的标定误差,据此通过标定恒星成像强度得到了整层大气宽光谱透过率;然后,利用大气模式... 在昼夜观测恒星测量恒星宽光谱成像信号强度的基础上,首先通过MODTRAN软件结合系统参数、恒星光谱特征研究了宽光谱信标利用Langley法标定大气透过率的标定误差,据此通过标定恒星成像强度得到了整层大气宽光谱透过率;然后,利用大气模式研究了晴朗大气条件下宽光谱大气透过率与激光波段大气透过率的关系,进一步得到了532 nm和1 064 nm的整层大气透过率;最后,将白天时段观测恒星测量的大气透过率与太阳辐射计观测太阳得到的透过率进行了实验对比。结果表明:两种方法得到的大气透过率时间变化趋势一致、大小相仿。在此基础上开展了整层大气透过率的连续观测,获得了整层大气透过率的昼夜连续数据、特别是获取了晨昏时段弱湍流时刻的整层大气透过率数据;文中所开展的工作丰富了整层大气透过率的测量手段,对地基激光工程研究和应用有促进作用。 展开更多
关键词 整层大气透过率 昼夜观测 宽光谱测量
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合肥科学岛低对流层二氧化碳时空分布特征 被引量：1
9
作者 杨杰 胡顺星 +3 位作者 苑克娥 孙培育 黄见 王一楠 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第3期838-844,共7页
依据合肥市科学岛2013~2016年的CO_2体积比浓度廓线,分别从夜间?季节和年度分析了亚热带季风气候的CO_2分布特点和合肥科学岛的CO_2源汇特征.(1)大气CO_2体积比浓度随高度增加而减小,390m的CO_2浓度约为15m浓度的95%,夜间随时间推移浓... 依据合肥市科学岛2013~2016年的CO_2体积比浓度廓线,分别从夜间?季节和年度分析了亚热带季风气候的CO_2分布特点和合肥科学岛的CO_2源汇特征.(1)大气CO_2体积比浓度随高度增加而减小,390m的CO_2浓度约为15m浓度的95%,夜间随时间推移浓度增加幅度约5%,天亮时CO_2浓度有减小的趋势;(2)测量点高度大于100m时,季节特征较明显,CO_2体积比浓度夏季最低,冬季最高,浓度相差约10×10^(-6);(3)测量点高度大于100m时,2013~2016年CO_2体积比浓度的年分布随高度变化的梯度相关系数大于0.9,体积比浓度年增长约2.1648×10^(-6).通过三个时间尺度的CO_2体积比浓度廓线分析得出,CO_2浓度特征是动植物活动和大气运动等共同作用的结果;CO_2长期循环过程中,存在近地面CO_2向高空的传输效应. 展开更多
关键词 大气光学 激光雷达 大气成分 探测
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基于CCD的大气水平能见度测量方法研究 被引量：2
10
作者 乔启发 刘庆 +1 位作者 李学彬 詹杰 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期226-230,共5页
为了实现大气水平能见度的快速测量,设计了基于电荷耦合器件(CCD)的大气水平能见度测量系统,并对该系统采用的局部加权回归算法进行了研究.通过实验对比了局部加权回归和普通线性回归算法的拟合直线,并与商用NQ-1能见度仪进行了同步对... 为了实现大气水平能见度的快速测量,设计了基于电荷耦合器件(CCD)的大气水平能见度测量系统,并对该系统采用的局部加权回归算法进行了研究.通过实验对比了局部加权回归和普通线性回归算法的拟合直线,并与商用NQ-1能见度仪进行了同步对比测量.结果表明:使用局部加权回归替换普通线性回归算法的CCD测量系统可以提高与能见度仪测量数据的相关性,相关系数从85%提高到96%;与能见度仪测量数据的实时对比表明,系统测量的误差值从3 km减小到0.8 km左右。可见采用局部加权回归算法的CCD测量系统基本满足大气水平能见度测量的要求。 展开更多
关键词 大气光学 电荷耦合器件 局部加权线性回归 普通线性回归 大气水平能见度
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利用Tatarski方案估算不同环境下的光学湍流廓线 被引量：1
11
作者 蔡俊 李学彬 +1 位作者 武鹏飞 吴晓庆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期274-280,共7页
大气光学湍流的存在会严重制约光学系统的性能。为了能够降低大气湍流的影响,满足光电工程的应用,准确地估算出不同场景下的大气光学湍流廓线具有十分重要的指导意义。基于Tatarski光学湍流参数化方案和广泛应用的外尺度模式,利用探空... 大气光学湍流的存在会严重制约光学系统的性能。为了能够降低大气湍流的影响,满足光电工程的应用,准确地估算出不同场景下的大气光学湍流廓线具有十分重要的指导意义。基于Tatarski光学湍流参数化方案和广泛应用的外尺度模式,利用探空仪测量的气象探空数据,对内陆(合肥)、海陆交界处(茂名)和远海海洋这三个不同环境下的大气光学湍流廓线进行估算。将合肥和茂名两地的估算值与实际观测的廓线进行对比验证,发现在变化趋势和量级上相近,为该模式估算远海海洋的大气光学湍流廓线提供了依据。结果表明模式能够较好地估算出不同环境下的光学湍流廓线。此外,还发现高空光学湍流的发生与风切变和温度梯度有重要关系。 展开更多
关键词 光学湍流廓线 湍流参数化 外尺度 探空
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超连续谱激光在湍流大气中传输特性的数值仿真研究 被引量：6
12
作者 李雅倩 朱文越 钱仙妹 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期111-119,共9页
采用多层相位屏的数值仿真方法,综合考虑大气衰减效应和湍流效应,研究了不同湍流强度和不同源相干度条件下超连续谱激光的光束扩展、光斑漂移以及闪烁特性,并对比分析了超连续谱激光传输与单色激光传输特性的差异.结果表明:湍流越强或... 采用多层相位屏的数值仿真方法,综合考虑大气衰减效应和湍流效应,研究了不同湍流强度和不同源相干度条件下超连续谱激光的光束扩展、光斑漂移以及闪烁特性,并对比分析了超连续谱激光传输与单色激光传输特性的差异.结果表明:湍流越强或源相干度越好,超连续谱激光的相对光束扩展越严重;湍流愈强,光斑漂移愈严重,但不同源相干度的超连续谱激光的质心漂移方差几乎相等;降低超连续谱激光的源相干度可以在一定程度上减弱光强起伏的闪烁效应,并降低闪烁指数对离轴距离的依赖性;与单色激光相比,湍流对超连续谱激光的光束扩展以及闪烁效应影响较弱,而质心漂移效应两者差异不明显.单色激光大气传输的数值仿真结果与理论解析结果基本吻合,在一定程度上说明了数值仿真过程的可靠性.该研究不仅提出了一种获得超连续谱激光大气传输特性规律的有效仿真手段,而且为超连续谱激光传输的工程应用提供参考. 展开更多
关键词 超连续谱激光传输 数值仿真 光斑漂移 光束扩展 大气湍流 光强闪烁指数
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混浊大气对偏振导航影响的研究 被引量：3
13
作者 欧雅文 武鹏飞 魏合理 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期189-198,共10页
偏振导航的有效性在很大程度上依赖于能否从不同大气状况中获取到有效的全天空偏振分布信息。文中依据矢量辐射大气传输方程仿真分析了无云晴空和混浊大气状况下的全天空偏振度和偏振角分布特征,并研究了大气混浊度、太阳方位、观测高... 偏振导航的有效性在很大程度上依赖于能否从不同大气状况中获取到有效的全天空偏振分布信息。文中依据矢量辐射大气传输方程仿真分析了无云晴空和混浊大气状况下的全天空偏振度和偏振角分布特征,并研究了大气混浊度、太阳方位、观测高度和观测波段对偏振分布的影响,进而探讨了不同大气状况下偏振导航的有效性。结果表明:太阳位置决定了全天空偏振分布图景的整体形式;混浊大气对近地层观测偏振信息的影响明显,当整层光学厚度增大至2以上时,偏振度将降低至0.1以下,此时偏振信息的检测难度增大,不利于导航,而以晴空为主的中高层大气受混浊大气影响较小,偏振信息稳定,且符合Rayleigh单次散射分布特征,可保证白天全时段导航的有效性;在无云大气下,可见光波段内长波段更适合作为偏振导航的观测波段。 展开更多
关键词 大气偏振导航 矢量辐射传输 偏振分布 Rayleigh散射
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强吸收带卷云大气红外辐射特性研究 被引量：2
14
作者 戴聪明 赵凤美 +2 位作者 刘栋 唐超礼 魏合理 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期151-157,共7页
卷云大气的红外辐射特性是空间光电探测系统的重要背景辐射源。基于2.7μm和4.3μm波段的卷云粒子散射特性参数,建立了卷云大气辐射传输模型。在MODIS实测卷云和大气参数条件下,仿真计算得到大气层顶的红外辐射图像。各像元辐亮度的统... 卷云大气的红外辐射特性是空间光电探测系统的重要背景辐射源。基于2.7μm和4.3μm波段的卷云粒子散射特性参数,建立了卷云大气辐射传输模型。在MODIS实测卷云和大气参数条件下,仿真计算得到大气层顶的红外辐射图像。各像元辐亮度的统计结果显示:在2.7μm带的平均辐亮度为1.832e-2±3.024e-2 W/(m2·sr),卷云像元平均辐亮度比晴空像元强433倍;各像元在4.3μm带的平均辐亮度为3.027e-2±2.99e-3 W/(m2·sr),像元最大辐亮度是最小值的2.37倍。 展开更多
关键词 卷云 吸收带 红外辐射 晴空大气 MODIS
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相干测风激光雷达对城市风场典型过程分析 被引量：2
15
作者 董保华 夏小维 +4 位作者 庄鹏 谢晨波 周月凌 孔现涛 罗红艳 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期90-107,共18页
近年来,极端天气频发,对社会、经济及公共生命安全造成严重影响,亟需实时、高时空分辨率的气象观测手段。为应对气象的变化,利用多普勒效应,结合最大似然离散谱峰估计(ML DSP),寻找能量峰值最大值频谱位置,进行风数据的反演,进而研制一... 近年来,极端天气频发,对社会、经济及公共生命安全造成严重影响,亟需实时、高时空分辨率的气象观测手段。为应对气象的变化,利用多普勒效应,结合最大似然离散谱峰估计(ML DSP),寻找能量峰值最大值频谱位置,进行风数据的反演,进而研制一款相干测风激光雷达系统,该系统探测距离为50~4000 m范围内,时间分辨率达到10 s,垂直分辨率30 m。该系统与探空气球比对结果,风速相关性为0.962,风向相关性为0.96,风速标准偏差为0.93 m/s,风向标准偏差为6.52°。通过该雷达系统进一步在平阴县及北京市的进行长期监测,根据监测数据发现受地形及近地面温度影响,城市近地空1 km高度以内风场变化较大,1 km高度以上的风场变化较小。同时对平阴县及北京市典型过程进行分析,发现相干测风激光雷达能够有效地监测到城市降雨及冷暖空气交汇过程,具有良好的风场连续观测能力及典型天气现象的监测和分析能力。该雷达可用于对城市风场监测,为极端天气变化提供实时、高分辨率的数据,进而为气象监测和极端天气预警提供数据支撑。 展开更多
关键词 激光雷达 相干测风 风场比对 城市风场
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大气气溶胶污染监测中应用的新型全天时户外型拉曼-米散射激光雷达系统 被引量：9
16
作者 滕曼 庄鹏 +2 位作者 张站业 李路 姚雅伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期59-65,共7页
介绍在大气气溶胶污染监测中应用的新型全天时户外型拉曼-米散射激光雷达系统,主要用于对大气边界层结构、对流层气溶胶和云光学特征及其形态进行自动连续观测。该系统在整体结构方面,运用成熟的米散射、偏振和拉曼激光雷达技术,采用一... 介绍在大气气溶胶污染监测中应用的新型全天时户外型拉曼-米散射激光雷达系统,主要用于对大气边界层结构、对流层气溶胶和云光学特征及其形态进行自动连续观测。该系统在整体结构方面,运用成熟的米散射、偏振和拉曼激光雷达技术,采用一体化设计,结构紧凑,便于运输,外场试验无需安装和调试;在系统控制方面,采用一键式启动,操作简单,同时具备手动和自动两种工作模式,并具有网络控制和数据传输功能;在数据处理方面,采用自动和人工两套处理软件,前者可根据系统设置自动处理和实时显示测量结果,后者则根据用户设定参数对原始测量数据进行数据反演和显示。该系统真正实现了激光雷达的产品化应用要求,可广泛运用于大气环境监测和大气科学等研究领域。 展开更多
关键词 激光雷达 拉曼 偏振 气溶胶 污染
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激光外差光谱仪的水汽柱浓度反演研究 被引量：7
17
作者 张尚露 黄印博 +6 位作者 卢兴吉 曹振松 戴聪明 刘强 高晓明 饶瑞中 王英俭 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1317-1322,共6页
水汽是地球大气的重要组成部分,也是平衡地气系统辐射收支的一个重要因素,对天气和气候变化有着重要的影响。常用的水汽柱浓度测量设备,如无线电探空仪、激光雷达、微波辐射计、太阳光度计、 DOAS仪器以及傅里叶变换红外光谱仪等,难以... 水汽是地球大气的重要组成部分,也是平衡地气系统辐射收支的一个重要因素,对天气和气候变化有着重要的影响。常用的水汽柱浓度测量设备,如无线电探空仪、激光雷达、微波辐射计、太阳光度计、 DOAS仪器以及傅里叶变换红外光谱仪等,难以兼顾高分辨率以及便携机动等应用需求。为此,基于一种高灵敏度、高分辨率光谱探测技术,围绕水汽柱浓度的探测开展了相关研究,取得的主要成果有:(1)基于激光外差光谱技术,利用窄线宽带间级联激光器作为本振光源,与太阳跟踪仪结合,建立了一套高分辨率激光外差太阳光谱测量装置,光谱分辨率达到了0.002 cm^(-1)。(2)采用Langley-plot方法对高分辨率激光外差太阳光谱测量装置进行了现场定标,并于云南紫金山天文台观测站开展了外场测量,获得了2 831～2 833 cm^(-1)波段太阳光谱的直接测量数据。对实测的太阳光谱进行归一化处理后,获得了高分辨率的整层大气透过率谱。(3)利用逐线积分辐射传输模式(line by line radiative transfer model, LBLRTM)计算了整层大气透过率谱,并与实测的透过率谱进行了非线性最小二乘拟合,实现了水汽柱浓度的反演。同时利用微波辐射计进行了水汽柱浓度的观测,将反演结果与实测结果进行了对比分析,两者的一致性相对较好,最小相对偏差为16.59%,最大相对偏差为21.69%。(4)反演结果与实测结果的偏差主要由反演算法误差和装置测量误差所导致。反演算法误差包括辐射传输模式的计算误差、实际大气温度的测量误差、甲烷浓度不确定性引入的误差、 HDO丰度与自然丰度的偏差,装置测量误差包括装置定标误差、波长标定误差、系统噪声影响、背景信号以及直流信号的微弱起伏引起的误差。(5)文中选取的2 831～2 833 cm^(-1)波段同时包含了水汽和甲烷的吸收,在反演水汽柱浓度的同时,同步进行了甲烷柱浓度的反演。以甲烷初始柱浓度作为参考值,发现反演后的甲烷柱浓度相对初始柱浓度的数值平均增加了14.41%。高分辨率激光外差太阳光谱测量装置结合反演算法是一种有效的整层大气透过率以及水汽、甲烷柱浓度探测的综合设备,在多组分气体浓度探测方面具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 激光外差 整层大气透过率谱 非线性最小二乘 水汽柱浓度
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相干激光测风技术研究进展 被引量：8
18
作者 罗杰 侯再红 +5 位作者 靖旭 王振东 安晏阳 秦来安 吴毅 仇陈祥 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期129-137,共9页
相干激光雷达探测精度高,响应时间快,系统结构紧凑,近年来在测风领域已有长足的发展,成为最先进的测风工具之一,具有良好的研究意义和应用前景。简要介绍了相干激光测风雷达的技术优势,从工作原理和具体应用的区别上详细描述了分别以连... 相干激光雷达探测精度高,响应时间快,系统结构紧凑,近年来在测风领域已有长足的发展,成为最先进的测风工具之一,具有良好的研究意义和应用前景。简要介绍了相干激光测风雷达的技术优势,从工作原理和具体应用的区别上详细描述了分别以连续激光和脉冲激光作为光源的两类相干测风雷达,重点介绍了这两类技术的国内外发展历史及其最新进展,并分别从光源波长的选用、激光工作的方式和应用平台的多样化等多方面简要总结了相干激光测风雷达的发展趋势。 展开更多
关键词 大气光学 相干探测 测风 脉冲激光 连续激光
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折射率和粒子尺度对大气气溶胶光散射特性的影响 被引量：6
19
作者 张学海 戴聪明 +6 位作者 武鹏飞 崔生成 黄宏华 刘铮 毛宏霞 苗锡奎 魏合理 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期104-110,共7页
采用Mie散射方法计算了小尺度范围内,0.65μm波长大气气溶胶粒子光学特性与折射率、粒子尺度参数的关系,并分析了折射率虚部对气溶胶粒子散射相函数的影响。结果表明:在小尺度范围内,气溶胶粒子散射特性受折射率、尺度参数影响较大,折... 采用Mie散射方法计算了小尺度范围内,0.65μm波长大气气溶胶粒子光学特性与折射率、粒子尺度参数的关系,并分析了折射率虚部对气溶胶粒子散射相函数的影响。结果表明:在小尺度范围内,气溶胶粒子散射特性受折射率、尺度参数影响较大,折射率实部和尺度参数对消光效率因子等非散射角散射参量的影响存在一定程度的对称性。同时还发现,在特殊散射角位置,无论对于单粒子还是对于多分散粒子群系统,气溶胶粒子(群)的散射相函数与折射率虚部基本无关,不同折射率虚部的散射相函数在前向散射方向存在交点,交点位置随粒子尺度参数的变化基本为高斯分布。随着粒子尺度参数的增大,交点位置向前向小角方向移动,并逐步趋于离散。这一结论对了解大气气溶胶粒子的散射效应具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 气溶胶 复折射率 尺度参数 散射 相函数
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基于拉曼激光雷达的大气温度和水汽反演分析 被引量：8
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作者 谭敏 王邦新 +5 位作者 庄鹏 张站业 李路 储玉飞 谢晨波 王英俭 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1397-1401,共5页
为了同时测量大气温度,水汽和大气气溶胶,中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学中心研制了一台多功能拉曼激光雷达。该激光雷达采用多腔干涉滤光片的高性能光谱盒,同时按小角度入射顺序安装,分离不同波长的激光雷达回波... 为了同时测量大气温度,水汽和大气气溶胶,中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学中心研制了一台多功能拉曼激光雷达。该激光雷达采用多腔干涉滤光片的高性能光谱盒,同时按小角度入射顺序安装,分离不同波长的激光雷达回波信号,并能高效率地提取信号。利用该台拉曼激光雷达进行连续观测,分析了大气温度、水汽混合比的垂直分布。研究结果表明:探测时间为5分钟,激光能量为200 mJ时,激光雷达和无线电探空仪测得的平均偏差很小,10 km以下的总体趋势相似,同时观测到逆温层位于对流层低层。在干净天的条件下,6.2 km高度下的夜间统计温度误差在1K以下;在轻微雾霾天的条件下,2.5 km高度下的夜间统计温度误差在1 K以下。水汽探测过程中,激光雷达在4 km以内的相对误差不超过5%,7.5 km以内的相对误差不超过20%。连续观测结果验证了拉曼激光雷达的可靠性,实现了对流层大气参数的实时测量。 展开更多
关键词 拉曼激光雷达 大气温度 水汽混合比
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