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相似文献
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1.
激光雷达对一次沙尘天气探测与分析   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
利用中韩合作沙尘暴监测项目的微脉冲激光雷达(MPL)观测了2005年4月28日影响大连的一次沙尘天气过程.MPL遥感发现影响大连的沙尘气溶胶层位于0~5km的高度,厚度达5km多.通过激光雷达对大气气溶胶探测与分析,得到了一些沙尘过程对流层气溶胶分布的典型结果,并分析和讨论了沙尘过程气溶胶消光系数的垂直分布和演变特征.基本分析表明,本次沙尘过程的外源性特征明显,并且大气层结对气溶胶(沙尘)的扩散、沉降起着重要作用.  相似文献   

2.
兰州地区高云和气溶胶光学特性及其辐射效应   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
利用激光雷达探测分析了兰州上空的高云与气溶胶的光学参数,并用LOWTRAN7定量模拟出高云对气溶胶辐射特性的影响。结果表明,消光系数廓线与相对湿度廓线随高度的变化一致性较好,气溶胶层主要在2km以下,低层气溶胶和高云的消光系数和相对湿度较大。白天,高云的存在使云下气溶胶短波加热率减小。有云和无云时气溶胶加热率的差别在地表处最为明显,中午前后差别较大,最大为11:00的0.096K.h-1。夜间,高云的存在使云下气溶胶长波冷却率减小,在1000m以下有云和无云时气溶胶冷却率的差别小,在1000m以上差别大,最大差别出现在1500m处(02:00~04:00),为0.033K.h-1。  相似文献   

3.
沙尘暴的光学遥感及分析   总被引:49,自引:5,他引:49  
本文根据激光雷达和光度计综合探测的结果,结合气象背景资料分析了1988年4月北京地区三次沙尘暴过程气溶胶物理光学特性及其远距离输送时的垂直结构。这三次尘暴主要来源于内蒙的沙漠和黄土地区,根据激光探测消光系数垂直分布资料,在4月11日,沙尘粒子有3个不同的输送带,其中两个输送带的高度处于 2000—3000 m和3000—6000 m,另一个输送带的下边界高度约为200 m,其高度结构密切依赖于风场的垂直结构。根据多波长太阳光度计和半球辐射计的观测结果,尘暴期间大气柱沙尘总光学厚度在0.3至15之间变化,峰值光学厚度比平时偏大约一个数量级,在0.65 μm波长,在4月11日测量的气溶胶一次散射反照率均值为0.85。  相似文献   

4.
一、引言 利用单波长激光雷达,在大气气溶胶消光系数已知的条件下,可探测降雨的消光系数,从而进一步获得几公里范围内的雨强分布。因此,利用单波长激光雷达探测雨强时,必须在下雨前或雨停后,由激光测定气溶胶消光系数的平均值,並假设在降雨期间其值不变。显然,这种方法局限性较大,往往与实际不符。本文提出的双波长激光雷达探测雨强原理,有助于克服上述不足,使激光探测雨强更符合实际些。  相似文献   

5.
利用激光雷达资料分析兰州远郊气溶胶光学特性   总被引:9,自引:1,他引:8  
周碧  张镭  曹贤洁  韩霄  张武  冯广泓 《高原气象》2011,30(4):1011-1017
利用2007年1~4月兰州大学半干旱气候与环境观测站激光雷达资料,反演了晴空无云典型日和沙尘过程大气气溶胶消光系数和光学厚度。结果表明,兰州远郊榆中地区,1km以下大气气溶胶消光系数较大,为0.01~0.1km-1;平均气溶胶光学厚度〈0.5,光学厚度日变化呈双峰型,峰值分别出现在12:00和20:00。采暖期与非采暖...  相似文献   

6.
利用美国SAGE II (Stratospheric Aerosol and Gas Experiment II)卫星最新版(6.0版)1.020 μm通道逐日气溶胶消光系数资料,得出了对流层中上层及平流层(10 km以上高度)气溶胶光学厚度的平均分布和变化特征。结果表明:气溶胶光学厚度在低纬度大,在印度洋的岛屿上空有三个高值中心,气溶胶光学厚度高值中心与对流层中上层的上升气流的高值中心相对应。与17年(1984~2000年)年平均相比,近6年(1995~2000年)孟加拉湾至青藏高原东南部上空气溶胶光学厚度明显增加;中国东部地区上空气溶胶光学厚度增加,中西部地区则减小。气溶胶光学厚度存在三个经向的增加带和两个经向的减小带。中纬度与赤道之间的布鲁尔-多普森环流(Brewer-Dobson Circulation)带来的低层大气与对流层中上层及平流层之间的气溶胶输送是导致气溶胶这种经向一致变化的主要因素。气溶胶的这种输送产生的近地面大气污染物向中上层大气输送有可能产生重要的气候变化。  相似文献   

7.
成都夏季气溶胶消光特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
本文利用成都2017年6~8月的米散射微脉冲激光雷达观测数据,对成都夏季气溶胶消光系数、边界层高度以及气溶胶光学厚度进行了反演,并结合太阳光度计观测资料、地面颗粒物浓度以及大气能见度数据研究了气溶胶消光系数日变化与月变化规律,气溶胶消光系数的垂直分布特征及影响因素。结果表明:气溶胶消光系数的日变化受人类活动以及边界层日变化影响显著,表现出凌晨与傍晚最大,早晨次之,午后最小的特征。消光高值出现在200m以下和300~700m的高度区间,夜间观察到的消光高值可能与颗粒物在夜间近地面浓度较高以及本地夜间降水频发有关。激光雷达反演的消光系数与光度计反演的气溶胶光学厚度在夏季各月的表现一致,夏季各月消光极值均出现在100~150m的近地面层。近地面消光系数与地面颗粒物浓度之间具有较好的正相关,并且粒子粒径更小时相关性更好。气溶胶光学厚度主要来自低层大气的贡献,0.1~0.2μm的细粒子气溶胶占比对于大气消光有主要影响,但气溶胶对大气的消光影响除了与粒子浓度有关,还与粒子的理化性质有关。   相似文献   

8.
激光遥测大气气溶胶的尺度谱分布   总被引:3,自引:0,他引:3  
孙景群  张海福 《气象学报》1982,40(4):483-489
在采用Deirmendjian气溶胶谱分布模式条件下,利用多波长激光雷达所探测的气溶胶消光系数,通过与Mie散射理论计算的气溶胶消光系数拟合的方法,可获得气溶胶的尺度谱分布。  相似文献   

9.
利用中韩合作沙尘暴监测项目的微脉冲激光雷达(micro pulse lidar,MPL)观测了2005年11月6日影响大连的一次沙尘天气过程。MPL观测发现,影响大连的沙尘气溶胶层位于1~2km高度,厚度达1km,层内最大消光系数高达1.08km^-1,占整层气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)的47%,接触到地面后可使地面消光系数达到0.23km^-1。沙尘气溶胶层与气象要素的垂直分布密切相关,整层的相对湿度很低。沙尘气团影响时地面空气动力学直径小于10μm的粒子质量浓度(PM10)达到峰值1678.9μg·m^-3,PM10的时间变化与MPL反演的近地面消光系数相当一致.两者之间的转换系数在1.94到6.50mg·m^-3·km^-1之间.  相似文献   

10.
合肥市郊低层大气的激光雷达探测研究   总被引:6,自引:1,他引:6       下载免费PDF全文
袁松  辛雨  周军 《大气科学》2005,29(3):387-395
利用L300米散射激光雷达对合肥市郊大气边界层进行长期系统观测.分析讨论了大气边界层气溶胶消光系数与温度、湿度的关系, 大气边界层气溶胶消光系数垂直分布和时间变化的主要特征, 给出了激光雷达探测的大气边界层高度的统计特征及其与无线电气象探空仪探测大气边界层高度的比较结果.  相似文献   

11.
利用激光雷达观测兰州沙尘气溶胶辐射特性   总被引:11,自引:3,他引:8       下载免费PDF全文
曹贤洁  张镭  周碧  鲍婧  史晋森  闭建荣 《高原气象》2009,28(5):1115-1120
利用微脉冲激光雷达CE370-2与太阳光度计CE-318, 在兰州观测分析了2007年3月27~29日扬沙过程沙尘气溶胶辐射特性, 并利用HYSPLIT-4模式分析了沙尘过程气溶胶粒子的后向轨迹。分析表明, 此沙尘过程气溶胶粒子的传输路径主要有两条: 一条起源于青海西北经西宁抵兰州, 另一条起源于塔克拉玛干沙漠经河西走廊抵兰州; 沙尘气溶胶主要集中于离地1.5 km高度层内; 沙尘气溶胶消光系数随高度先增加, 到0.2 km左右高度达到最大, 然后急剧减小。沙尘气溶胶光学厚度的时间演变呈双峰型, 最高峰出现在28日12:00, 次高峰在27日22:00。验证表明由CE370-2得到的气溶胶光学厚度与CE-318得到的很接近; 雷达观测资料的处理方法可以较好地反演气溶胶消光系数和光学厚度。  相似文献   

12.
A comparative study on the vertical distributions of aerosol optical properties during haze and floating dust weather in Shanghai was conducted based on the data obtained from a micro pulse lidar.There was a distinct difference in layer thickness and extinction coefficient under the two types of weather conditions.Aerosols were concentrated below 1 km and the aerosol extinction coefficients ranged from 0.25 to 1.50km-1 on haze days.In contrast,aerosols with smaller extinction coefficients(0.20 0.35 km-1) accumulated mainly from the surface to 2 km on floating dust days.The seasonal variations of extinction and aerosol optical depth(AOD) for both haze and floating dust cases were similar greatest in winter,smaller in spring,and smallest in autumn.More than 85%of the aerosols appeared in the atmosphere below 1 km during severe haze and floating dust weather.The diurnal variation of the extinction coefficient of haze exhibited a bimodal shape with two peaks in the morning or at noon,and at nightfall,respectively.The aerosol extinction coefficient gradually increased throughout the day during floating dust weather.Case studies showed that haze aerosols were generated from the surface and then lifted up,but floating dust aerosols were transported vertically from higher altitude to the surface.The AOD during floating dust weather was higher than that during haze.The boundary layer was more stable during haze than during floating dust weather.  相似文献   

13.
利用地面激光雷达、太阳光度计观测反演气溶胶光学特性参数,结合PM2.5观测数据,分析了2018年1月25—28日北京一次完整污染过程中气溶胶光学特性变化。基于观测数据,利用短波辐射传输模式计算了不同程度污染日,晴空背景下气溶胶对辐射加热率的改变程度。结果表明:清洁日(25日),PM2.5日平均质量浓度为19.00 μg·m-3,440 nm气溶胶光学厚度为0.13,单次散射反照率为0.87,整层气溶胶消光系数低于0.10 km-1,短波辐射均为增温效应;污染期间(26—27日),PM2.5日平均质量浓度为83.21 μg·m-3,气溶胶光学厚度为2.48,气溶胶散射能力增强,单次散射反照率达到0.94,气溶胶主要消光层厚度提升至3.00 km高度,消光系数平均值为0.43 km-1,气溶胶在垂直方向的变化导致气溶胶中上层(1.50~3.00 km高度)加热作用强烈,短波辐射加热率平均值达到13.89 K·d-1,而低层(1.50 km高度以内)加热作用较弱,加热率平均值仅为0.99 K·d-1。气溶胶散射能力增强导致加热作用减弱,污染日加热率对于气溶胶散射能力变化更敏感。  相似文献   

14.
灰霾过程中的气溶胶特性观测研究   总被引:13,自引:5,他引:8       下载免费PDF全文
结合太阳光度计、激光雷达以及其他相关数据对河北香河县2007年4月初的一次灰霾天气过程中的气溶胶特性进行了遥感研究。研究表明,在这次灰霾的爆发期间,能见度从20 km下降到3 km左右;气溶胶光学厚度(AOD)在3个波段上都明显增加,特别是380 nm处的AOD从6日的031增长到10日的140;Angstrom指数(ALPHA)也明显下降,例如340~440 nm处的ALPHA从7日的145下降到10日的099。从AOD和ALPHA在短波处的较大变化、体积浓度谱的粗模态粒子的大量增加和PM10浓度值的变化分析来看,这次灰霾过程中的气溶胶数浓度明显增加,其中还含有大颗粒物的大量导入。激光雷达探测消光系数的垂直分布也显示气溶胶在垂直高度上达到了近3 000 m左右。从微物理特征的变化上看,这次灰霾过程中局地气溶胶的散射能力增强,吸收能力减弱。另外,通过HYSPLIT模式对后向轨迹的模拟和对NCEP数据的分析,发现这次灰霾过程中所包含的大颗粒物的主要源地可能是蒙古地区,所以气溶胶呈现了一定的沙尘气溶胶特征。  相似文献   

15.
Two-wavelength Lidar Measurement of Cloud-aerosol Optical Properties   总被引:1,自引:0,他引:1  
Two-wavelengthLidarMeasurementofCloud-aerosolOpticalPropertiesQiuJinhuan(邱金桓)(InshtuteofAtmosphericPhysics,ChineseAcademyofSc...  相似文献   

16.
本文提出了一个参数化的多次散射激光雷达方程,该方程基于本文引出的四个因子,即几何消光因子、消光分布因子、前向散射因子和后向散射因子.前两个因子表征多次散射成分对大气消光系数分布、激光的发散角和接收视场角以及接收孔径的依赖关系,后两个因子表征多次散射成分对散射相函数的依赖关系.这个参数化多次散射雷达方程在241个数值试验中得以检验,这些试验包含很宽的大气条件和雷达几何参数,包括14个大气散射相函数,均匀和不均匀的大气消光系数分布,0.5至1之间变化的一次散射反照率,地基和空间站激光雷达两种情形.数值试验表明,在小于4的光学厚度内参数化的解和Monte-Carlo解之间的标准偏差小于27%,而本模式的计算时间比Monte-Carlo方法偏小4个数量级左右.本模式不仅适合于研究多次散射对激光回波信号和激光大气遥感的效应,而且对于考虑多次散射的激光大气探测而言,是一个合适的应用模式.  相似文献   

17.
We present measurements of the vertical aerosol structure and the aerosol optical depth in the lower troposphere performed above the city of Sofia (an urban area situated in a mountain valley), western Bulgaria by means of a ground-based aerosol lidar operating continuously for a number of years. The lidar measurements were accompanied by measurements of the aerosol optical depth (AOD) in the visible and near infrared regions of the spectrum performed in October 2004 using Microtops II radiometers. The maximum values of the AOD were found to occur 1–2 h before the complete development of the atmospheric boundary layer, i.e. during the residual layer destruction, which confirms our hypothesis concerning the slope circulation effect on the processes taking place in the atmospheric boundary layer. The AOD values obtained by the lidar are lower than those taken by the sun photometer. Further, the AOD exhibits two different types of behaviour. In the case of a ‘clear atmosphere’ (i.e. in the absence of volcanic eruptions and/or dust transport from the Sahara) most of the aerosol accumulated within the atmospheric boundary layer over the urban area considered. The combined use of the two instruments allows the comparison between the optical characteristics of the atmospheric aerosol (e.g. aerosol extinction coefficient, etc.) obtained by the lidar and through an independent method (sun photometer).  相似文献   

18.
雷达比是激光雷达反演气溶胶光学特性的重要参数和影响因素。利用北京地区2016年一次清洁过程(12月10日)和两次污染过程(11月15~18日和12月16~19日)的微脉冲激光雷达、机载浊度计和黑碳仪以及多种地基观测设备,综合研究基于飞机观测订正雷达比的方法及其分布特征。清洁过程地面PM2.5浓度低于40 μg m?3;污染严重时期的PM2.5均高于150 μg m?3且能见度低于5 km,污染过程1存在高空传输的特征。研究结果表明相较于采用单一的柱平均雷达比,利用本文方法获得的雷达比垂直廓线反演得到的气溶胶消光系数和光学厚度更接近原位跟踪观测,精度均有提升。基于此方法获得的雷达比在污染发展不同时期垂直分布差异较大,主要分布在19~76 sr之间,清洁时期雷达比较小且垂直分布差异不大。污染过程1雷达比随高度波动增加至边界层顶(19~45 sr);污染过程2严重期边界层内雷达比随高度由70 sr降低到20 sr;边界层以上均呈现小幅波动变化。边界层内雷达比垂直分布与气溶胶来源特别是高空气溶胶传输有密切联系,混有沙尘的区域传输显著提升了所在高度的雷达比值。边界层以上雷达比受少量大粒子或者强吸收性的气溶胶粒子的影响波动变化。边界层内消光系数增大时雷达比呈增加趋势;当相对湿度高于40%,边界层内雷达比随相对湿度增加而增大。  相似文献   

19.
As a component of the Canadian Arctic Haze Study, held coincident with the second Arctic Gas and Aerosol Sampling Program (AGASP II), vertical profiles of aerosol size distribution (0.17 m), light scattering parameters and cloud particle concentrations were obtained with an instrumented aircraft and ground-based lidar system during April 1986 at Alert. Northwest Territories. Average aerosol number concentrations range from about 200 cm–3 over the Arctic ice cap to about 100 cm–3 at 6 km. The aerosol size spectrum is virtually free of giant or coarse aerosol particles, and does not vary significantly with altitude. Most of the aerosol volume is concentrated in the 0.17–0.50 m size range, and the aerosol number concentration is found to be a good surrogate for the SO4 = concentration of the Arctic haze aerosol. Comparison of the aircraft and lidar data show that, when iced crystal scattering is excluded, the aerosol light scattering coefficient and the lidar backscattering coefficient are proportional to the Arctic haze aerosol concentration. Ratios of scattering to backscattering, scattering to aerosol number concentration, and backscattering to aerosol number concentration are 15.3 steradians, 1.1×10–13 m2, and 4.8×10–15 m2 sr–1, respectively. Aerosol scattering coefficients calculated from the measured size distributions using Mie scattering agree well with measured values. The calculations indicate the aerosol absorption optical depth over 6 km to range between 0.011 and 0.018. The presence of small numbers of ice crystals (10–20 crystals 1–1 measured) increased light scattering by over a factor of ten.  相似文献   

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