测污激光雷达探测气溶胶消光特性和Ångström指数
2018-11-23陈亚峰刘秋武胡顺星
激光技术 2018年6期
关键词:大气
王 杰,陈亚峰,刘秋武,杨 杰,黄 见,胡顺星
(1.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重点实验室,合肥 230031;2.中国科学技术大学 研究生院科学岛分院,合肥 230026)
引 言
大气气溶胶是大气环境中组成复杂、危害较大的污染物之一,一直是当今大气科学和环境科学等领域的重要研究内容[1-2]。激光雷达因为具有时空分辨率高以及测量精度高等特点,成为探测气溶胶分布的一种重要的主动遥感工具[3-5]。目前用于探测大气气溶胶的激光雷达主要是米散射激光雷达和偏振激光雷达,米散射激光雷达可以获得气溶胶粒子的空间相对分布[6-7],偏振激光雷达可以获得气溶胶粒子的非球形特征[8-9]。而多波长的激光雷达系统不仅可以获得不同波长的气溶胶消光系数,并且可以依据不同波长的气溶胶消光系数算出表征粒子特性的Ångström指数等特性。
CHI等人用研制的532nm和1064nm的双波长米散射激光雷达探测大气气溶胶消光特性[10]。DI等人利用多波长激光雷达(355nm,532nm,1064nm)探测多种天气气溶胶光学特性[11]。本文中所介绍的污染气体探测激光雷达是中国科学院安徽光学精密机械研究所从2012年开始研发的新一代测污雷达[12-14],利用该激光雷达对安徽淮南上空的大气进行探测,然后分析安徽淮南大气的气溶胶消光特性、能见度和Ångström指数变化规律。
1 测污激光雷达系统结构
该测污激光雷达系统包含4个激光发射波长,分别是300.05nm,301.5nm,448.1nm和446.6nm,其中探测二氧化硫的波长对为λ1,on=300.05nm和λ1,off=301.5nm,探测二氧化氮的波长对为λ2,on=448.1nm和λ2,off=446.6nm。……
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