機(jī)載大氣探測激光雷達(dá)的研制及大氣氣溶膠的探測研究.pdf

1、本文主要分兩個(gè)部分。 第一部分主要講述了兩個(gè)內(nèi)容：一是大氣邊界層研究的意義，介紹了目前用于邊界層研究的各種方法以及用激光雷達(dá)研究邊界層的狀況；二是研制機(jī)載激光雷達(dá)的意義以及目前國內(nèi)外機(jī)載激光雷達(dá)的研究狀況。 第二部分為本文所做的研究工作，包含四部分內(nèi)容。 (一)機(jī)載大氣探測激光雷達(dá)的研制通過大氣回波信號(hào)和信噪比的模擬計(jì)算，確定了機(jī)載大氣探測激光雷達(dá)的主要技術(shù)參數(shù)；在詳細(xì)敘述和探討了機(jī)載大氣探測激光雷達(dá)總體結(jié)構(gòu)和各

2、單元結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理和反演方法的同時(shí)，總結(jié)了在系統(tǒng)研制中使用的關(guān)鍵技術(shù)；通過對該激光雷達(dá)探測性能的評估測定和青島地區(qū)大氣探測實(shí)驗(yàn)，表明研制的機(jī)載大氣探測激光雷達(dá)工作正常，滿足預(yù)先設(shè)定的探測指標(biāo)。 (二)青島地區(qū)及周邊海域的機(jī)載激光雷達(dá)大氣探測實(shí)驗(yàn)。 研制的機(jī)載大氣探測激光雷達(dá)裝載在CMS-3807飛機(jī)上，于2005年11月7日至11日期間在青島地區(qū)及周邊海域上空進(jìn)行了兩次飛行探測。此次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)目的：一是驗(yàn)證研制該機(jī)載

3、激光雷達(dá)所采用的設(shè)計(jì)方案和關(guān)鍵技術(shù)是合適的，數(shù)據(jù)處理和反演方法切實(shí)可行；二是為即將在國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目《航空遙感系統(tǒng)》中承擔(dān)研制的機(jī)載雙波長偏振激光雷達(dá)作技術(shù)上的儲(chǔ)備。同時(shí)獲得了青島地區(qū)及周邊海域大氣氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的二維空間分布特征。分析了下墊面、地形、地面氣象要素、天氣過程等對大氣氣溶膠分布及邊界層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。 (三)氣象激光雷達(dá)的城市邊界層探測“城市邊界層聯(lián)合觀測實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目于2005年7月17日至7月31日和2

4、006年2月18日至3月6日兩次在南京進(jìn)行了夏、冬季節(jié)城市邊界層聯(lián)合觀測實(shí)驗(yàn)。 本文通過分析實(shí)驗(yàn)期間氣象激光雷達(dá)的探測數(shù)據(jù)，得到了南京市區(qū)夏、冬兩季大氣邊界層結(jié)構(gòu)日變化特征及它們的差異。對城市、郊區(qū)邊界層日變化規(guī)律進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)市區(qū)和郊區(qū)邊界層日變化特征也有所差別；同時(shí)結(jié)合無電線探空儀和大氣輻射探測數(shù)據(jù)，初步分析了云對城市邊界層及夾卷層的反饋?zhàn)饔谩?(四)激光雷達(dá)回波信號(hào)的小波去噪結(jié)合可移動(dòng)式雙波長米散射激光雷達(dá)探測的