陈 洁，童奕澄，肖 达，张 凯，刘 崇，刘 东

（浙江大学 光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室，浙江 杭州 310027）

1 引言

气溶胶是大气成分中的三大活跃成分之一，对气候变化及空气质量具有重要影响，研究气溶胶粒子的光散射特性是大气探测中一个重要课题[1]。早在1953年学者们就开始通过实验和理论研究粒子消光系数和后向散射系数之间的关系，且发现两者的比值——消光后向散射比（Extincion-to-Backscatter Ratio, EBR）只和颗粒物的组分及相对尺度谱分布有关[2]。而美国国家大气研究中心的Blifford（1969）等人通过机载原位仪器实测发现，气溶胶层内粒子的相对尺度谱分布基本不随高度变化，可以假设同一层气溶胶的EBR值恒定[3]。之后美国亚利桑那大学的Fernald（1984）在EBR值恒定且已知的假设下，推导了米散射激光雷达反演气溶胶光学特性参数的形式解，即目前广泛应用的Fernald法[3]。在Fernald法中，EBR值的误差对消光系数等其他参数的反演有非常重要的影响，且在实际复杂的大气状况下，假设EBR值恒定也是误差的重要来源[4]。此外，EBR值还可用于区分不同类型气溶胶[5]。因此，实现气溶胶EBR的高精度反演对大气科学研究具有重要的意义。

本文对各类气溶胶EBR的反演方法进行了整理归纳，并重点介绍了其中较为主流的光散射模型法、被动光学遥感法及激光雷达法，分析了各自的适用情况及优缺点，可为相关领域研究者提供参考。

2 气溶胶EBR反演方法概述

反演大气气溶胶EBR的方法可归纳为图1所示的框图。根据使用的仪器及反演原理，可分为光散射模型法、被动光学遥感法、激光雷达法、积分浊度计测量法、多项式函数拟合法等，但本质上都是从气溶胶的微物理特性或光学特性入手来进行反演。……