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大气拉曼气溶胶激光雷达

大气气溶胶的气候强迫是目前气候变化因素中不确定性大的一项。气溶胶的光学特征直接影响大气辐射过程，也可以通过在微物理过程中与云-降水的相互作用间接影响辐射过程。有必要对气溶胶光学和微物理参数进行实时连续监测，降低气溶胶辐射强迫在天气和气候模式中的不确定性。本研究利用多波段Raman激光雷达(355、532和1064nm)对北京上空气溶胶进行了连续观测，建立了光学参数的自动算法[1，2]，并在此基础上提出了环境气溶胶微物理参数的3波段Raman激光雷达反演算法[3，4]。实现了对北京上空气溶胶光学和微物理参数垂直分布的实时监测反演。2016年12月至今，在北京大学(39.99N，米散射激光雷达，116.31E)校内楼顶，利用北京大学环境科学系及******实验室的一台多波段Raman激光雷达，对北京上空气溶胶进行了连续观测。利用观测得到的米散射和Raman散射信号，米散射激光雷达多少钱，建立了355、532和1064nm后向散射系数及355nm消光系数的自动反演算法，得到了北京地区上空气溶胶光学特征。根据6S辐射传输模式中气溶胶模型，假设北京上空气溶胶由黑炭型(Soot)、可溶型(Water Soluble)和沙尘型(Dust)组合构成，各类型气溶胶均假设为对数正态分布;利用T-matrix米散射模型，计算三种气溶胶的光学参数(355、532和1064nm后向散射系数和355nm消光系数)制作查算表，米散射激光雷达价格，查算表变量包括三种气溶胶数浓度(N1，N2，N3)和可溶性气溶胶中心粒径(rg)。对比光学参数的观测值和模拟值，得到三种气溶胶数浓度和可溶型气溶胶中心粒径的优解，进而计算气溶胶微物理参数(有效半径、表面积浓度、体积浓度和复折射指数)，米散射激光雷达，个例和统计分析表明结果合理。

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激光雷达的结构、分类以及不同种类激光雷达的工作原理。跟踪激光雷达新发展和应用，根据探测物质的不同，分别讨论了激光雷达在探测气溶胶、云、边界层、温度、能见度、风、大气成分、水汽和钠层方面的应用，综述了目前国内外气象探测的半导体激光雷达、微脉冲激光雷达、一般弹性散射激光雷达、多普1勒激光雷达、差分吸收激光雷达和Raman激光雷达的发展现状和趋势，认为激光雷达将向多波长、多探测功能、商业化、区域化及***化方向发展，它在气象与环境监测中正在发挥越来越重要的作用。

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拉曼-米散射激光雷达系统采用世界***的激光雷达制造工艺，利用不同波段激光信号探测大气气溶胶、水汽等垂直阔线，可以实时探测能见度和云底高度等，结合3D扫描技术，可以探测污染物的浓度分布及来源。探测包括气溶胶、能见度、水汽、火山灰、烟雾、污染来源、云底高度、边界层高度、光学厚度、消光系数、后向散射系数、色比等；

其客户遍布美国、中国、印度、欧洲、南亚、非洲和南美等地区，应用单位包括中国科1学院、美国气象局、英国气象局、韩国气象局、空管局、欧空局、德国宇航中心、北京大学、南京大学等，应用领域包括气象、环境、军事等科研和应用等。

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