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《基于动态雷达比的气溶胶消光系数及光学厚度反演_包青》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、光学学报第35卷第3期Vol.35,No.32015年3月ACTAOPTICASINICAMarch,2015基于动态雷达比的气溶胶消光系数及光学厚度反演121包青贺军亮查勇1南京师范大学地理科学学院虚拟地理环境教育部重点实验室、江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京2100232石家庄学院资源与环境科学学院,河北石家庄050035摘要激光雷达以其高垂直空间分辨率和高时间分辨率的优势在大气气溶胶监测中具有重要作用。在利用Fernald法反演气溶胶消光系数和光学厚度的过程中,雷达比是反演结果的主要误差源。在目前的应用中雷达比普遍都是取固定值,这就必然给雷
2、达反演带来误差。通过对污染物以及气象数据与雷达比的逐步回归分析,建立了雷达比估算模型,从而实现雷达比的动态估算。研究表明:雷达比的变化与空气中PM2.5质量浓度、相对湿度、SO2和NO2质量浓度等具有明显相关性。相比于固定值,利用动态雷达比反演的气溶胶消光系数和光学厚度精度明显提高。关键词大气光学;动态雷达比;气溶胶;消光系数;气溶胶光学厚度中图分类号P412.292文献标识码Adoi:10.3788/AOS201535.0301002RetrievalofAerosolExtinctionCoefficientandOpticalThicknessUsingVa
3、riedLidarRatio121BaoQingHeJunliangZhaYong1KeyLaboratoryofVirtualGeographicEnvironmentofMinistryofEducation,CollegeofGeographicScience,NanjingNormalUniversity,JiangsuCenterforCollaborativeInnovationinGeographicalInformationResourceDevelopmentandApplication,Nanjing,Jiangsu210023,China2R
4、esourceandEnvironmentDepartmentofShijiazhuangCollege,Shijiazhuang,Hebei050035,ChinaAbstractLidarplaysanimportantroleinmonitoringatmosphericaerosolforitshighverticalspatialandtemporalresolution.DuringtheprocessofinversingaerosolextinctioncoefficientandopticaldepthbyFernaldmethod,Lidarr
5、atioisthemainerrorsource.However,inthepresentapplication,Lidarratioiscommonlytakenasafixedvalue,whichmayinevitablybringacertainamountoferrorstotheretrievalfromLidarmeasurement.AnestimatingmodeltocalculatevariedLidarratiothroughthestepwiseregressionanalysisofpollutantdata,meteorologica
6、ldataandLidardataisestablished.ThestudyshowsthatLidarratiohassignificantcorrelationwithPM2.5massconcentration,relativehumidityandthemassconcentrationofSO2andNO2.Comparedtothefixedvalue,theusageofvariedLidarratiocansignificantlyimprovetheinversionaccuracyofaerosolextinctioncoefficienta
7、ndopticaldepth.Keywordsatmosphericoptics;variedLidarratio;aerosol;extinctioncoefficient;aerosolopticaldepthOCIScodes010.1110;010.3640;280.1100;280.36401引言气溶胶在大气辐射收支和全球气候变化中扮演了重要的角色。自然以及人为产生的气溶胶的辐射强[1]迫效应呈现出很强的周期性和区域性变化,其在局部地区产生的辐射强迫甚至超过温室气体。获取详细收稿日期:2014-08-04;收到修改稿日期:2014-11-05基金项目:国
8、家重大科学