刘晓萌， 刘勤勇， 张 亮

(1. 中国计量科学研究院， 北京 100029； 2. 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094)

1 引 言

自1860年以来，全球平均气温升高了(0.6±0.2)℃[1]。研究表明，化石燃料排放出的大量温室气体是导致全球变暖的主要原因。其中，二氧化碳含量较多，对全球升温的贡献也最大(约为55%)。因此，温室气体排放问题已经越来越受到世界各国的关注，针对大气二氧化碳、甲烷等气体的探测和研究成为各国温室气体计量研究的重点,我国计量部门也已开展相关研究[2～4]。

激光雷达是远程非接触式探测的有效手段，尤其是在恶劣环境或人类难以到达的区域，激光雷达比传统的采样式探测方法具有不可比拟的优势；同时，激光雷达还可实现面向区域的实时探测，及时获得区域范围内的温室气体排放空间和时间分布；此外，激光雷达无需在被探测点放置任何装置和设备，可以用于温室气体排放的隐形监测，从而有效定量监控污染源的偷排偷放行为和量值。

2 温室气体探测激光雷达的选择

大气探测激光雷达通过探测激光与大气相互作用的辐射信号来获取大气信息。根据激光与大气分子的相互作用机理，常规大气探测的激光雷达可分为米氏散射激光雷达、瑞利散射激光雷达、拉曼散射激光雷达、差分吸收激光雷达、荧光散射激光雷达等。米氏散射和瑞利散射属于弹性散射，具有较大的散射截面，基于此原理的激光雷达可用于探测大气中的尘埃、云雾等气溶胶粒子，但不可区分被探测粒子的组分；……