激光雷達(dá)觀測(cè)分析蘭州城郊大氣氣溶膠輻射特性.pdf

1、大氣氣溶膠是大氣科學(xué)研究中的一個(gè)重要因子。它關(guān)系到氣候、云、降水等多種氣象要素。但對(duì)其隨空間和時(shí)間的變化情況了解卻一向知之甚少，主要原因是因?yàn)橛^測(cè)手段的相對(duì)缺乏。激光雷達(dá)則可以在很大程度上彌補(bǔ)這方面的不足。本文利用法國(guó)Cimel公司的CAML<'TM> CE-370-2 型微脈沖激光雷達(dá)對(duì)蘭州市城區(qū)和遠(yuǎn)郊榆中地區(qū)進(jìn)行了觀測(cè)，在對(duì)該雷達(dá)資料建立了合適的反演方法后，對(duì)其進(jìn)行了反演分析。 (1)反演方法在Femald方法基礎(chǔ)上，對(duì)該方

2、法做出了適當(dāng)?shù)男抻?。?.5km為界，將標(biāo)高的選擇分為兩套不同的方案，在觀測(cè)資料不進(jìn)行平均的前提下進(jìn)行選擇，對(duì)每份資料不同的有效探測(cè)高度做出判斷后，再利用斜率法計(jì)算出邊界值。另外，將激光雷達(dá)反演出的光學(xué)厚度與L97光度計(jì)的觀測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比，以月為單位分別確定出不同高度上的消光散射比S<,1>。最后，將Femald法中的插值公式做了替換，以增加反演精度。 (2)蘭州市城區(qū)的大氣氣溶膠消光系數(shù)垂直廓線表明，大氣氣溶膠主要集中在2km

3、以下，并隨高度上升而減小。蘭州市氣溶膠消光系數(shù)日變化特征為傍晚到夜間最小，上午增加，中午達(dá)到最大值。氣溶膠消光系數(shù)的季節(jié)變化特征為夏季較小，秋季增大，冬季采暖期達(dá)到最大，并且這種變化主要都是集中在2km以下。與遠(yuǎn)郊區(qū)榆中相比，蘭州城區(qū)的氣溶膠消光系數(shù)明顯較大，這種差別也主要存在于2km以下。 將三次降水過(guò)程的氣溶膠消光系數(shù)與微波輻射計(jì)對(duì)大氣中水含量的觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)利用532nm激光雷達(dá)觀測(cè)資料反演的氣溶膠消光系數(shù)，會(huì)受

4、到空氣中水含量的影響，主要表現(xiàn)為相對(duì)濕度變化的影響。這種影響在有降水出現(xiàn)的時(shí)候較為明顯，以至于雷達(dá)消光系數(shù)垂直廓線的大體趨勢(shì)變化能夠與相對(duì)濕度的垂直廓線有很多相似之處。因此，在使用激光雷達(dá)觀測(cè)時(shí)，應(yīng)該注意到大氣中水含量的可能影響。 對(duì)一次沙塵過(guò)程做出了簡(jiǎn)要的分析，其消光系數(shù)垂直廓線說(shuō)明了沙塵至少在1.5km以下是非常強(qiáng)烈的，并且充滿(mǎn)了整個(gè)高度。沙塵期間氣溶膠的光學(xué)特性數(shù)值明顯大于沙塵前后的。 本文的研究說(shuō)明了激光雷達(dá)是探