珠海2009年夏季激光雷达探测大气边界层高度数据处理

大气与环境光学学报 ›› 2011, Vol. 6 ›› Issue (6): 409-414.

珠海2009年夏季激光雷达探测大气边界层高度数据处理

黄春红¹，宋小全^1,2，王改利²，刘智深¹

1 中国海洋大学海洋遥感研究所，山东青岛 266003；
2中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京100081

出版日期:2011-11-28 发布日期:2011-11-18
作者简介:黄春红（1986-），女（汉），山东青岛人，研究生，主要从事激光雷达与大气遥感测量方面研究。邮箱：xiaohuang-860120@163.com
基金资助:
灾害天气国家重点实验室基金项目（2010LASW-A07）、城市气象科学研究基金项目（UMRF201002）资助

Processing of Lidar Data in Zhuhai During Summer of 2009 to Detect Atmospheric Boundary Layer Height

HUANG Chun-hong¹，SONG Xiao-quan^1,2, WANG Gai-li², LIU Zhi-shen¹

1 Ocean Remote Sensing Institute, Ocean University of China, Qingdao 266003， China
2 State Key Laboratory of Severe Weather (LaSW), Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081 China

Published:2011-11-28 Online:2011-11-18

摘要/Abstract

摘要：

2009年6月20日~7月20日，中国海洋大学利用研制的可移式多普勒激光雷达系统在珠海市国家气候观象台（N22º 4’54”，E113º 12’50”）进行了为期一月的大气观测实验。报道了可移式多普勒激光雷达系统及观测实验，介绍了大气边界层高度检测原理及应用。利用一阶导数方法，对该系统实测数据进行了大气边界层高度检测和分析，讨论了有云存在时如何同时检测云高和大气边界层高度问题。实验结果表明，该区域和时间周期内的大气边界层高度范围在0.3~1.2km之间，平均高度为0.66km。

关键词: 大气边界层高度, 拐点法, 激光雷达, 云高

Abstract:

From June 20 to July 20, 2009, mobile Doppler wind lidar of Ocean University of China was operated in Zhuhai National Climate Observatory（N22o 4’54”，E113o 12’50”）for atmospheric observation. The lidar system, observation experiment, principle and application of atmospheric boundary layer height detection were introduced. In order to obtain the information of atmospheric boundary layer height, the measured data were processed and analyzed, using the first order derivative method. And the problem of how to detect atmospheric boundary layer height when existing clouds was also discussed. The results show that the height of atmospheric boundary layer is between 0.3km and 1.2km, and the average height is 0.66 km in Zhuhai from June to July of 2009.

Key words: atmospheric boundary layer height, inflexion point method, Lidar, cloud height

中图分类号:

O357.4
X8

黄春红，宋小全，王改利，刘智深. 珠海2009年夏季激光雷达探测大气边界层高度数据处理[J]. 大气与环境光学学报, 2011, 6(6): 409-414.

HUANG Chun-hong，SONG Xiao-quan, WANG Gai-li, LIU Zhi-shen. Processing of Lidar Data in Zhuhai During Summer of 2009 to Detect Atmospheric Boundary Layer Height[J]. Journal of Atmospheric and Environmental Optics, 2011, 6(6): 409-414.

参考文献

[1] Laikhtman. Atmospheric boundary layer physics[M]. Pu Peimin Transl. Beijing: Science Press, 1982.5-20 莱赫特曼. 大气边界层物理学[M]. 濮培民译. 北京：科学出版社, 1982.5-20.
[2] Stull R B. An Introduction To Boundory Layer Meteorology[M]. Xu Jingqi,Yang Dianrong Transl. Qingdao: Qingdao Ocean University Press, 1991.1-20. 斯塔尔 R B. 边界层气象学导论[M]. 徐静琦, 杨殿荣译. 青岛：青岛海洋大学出版社,1991.1-20.
[3] Qiu Jinhuan, Chen Hongbin. Atmospheric Physics and Atmospheric Detection Science[M].Beijing: Meteorological Press,2005.1-33. 邱金桓, 陈洪滨. 大气物理与大气探测学[M].北京：气象出版社，2005.1-33.
[4] Yuan Song, Xing Yu, Zhou Jun. Lidar Observations of the Lower Atmosphere in Hefei[J]. Atmospheric Sciences, 2005, 29(3):387-395. 袁松, 辛雨, 周军. 合肥市郊低层大气的激光雷达探测研究[J]. 大气科学, 2005, 29(3): 387-395.
[5] Laurent Menut, Cyrille Flamant, Jacques Pelon,Pierre H. Flamant .Urban boundary layer height determination from lidar measurements over the Paris area[J]. Applied Optic, 1999, 38(6):945-54.
[6] Hao Linbo, Cheng Shuiyuan, Li Mingjun, et al. Case study by lidar at downtown of Beijing during the Olympic Games and other times[J].Journal of Atmospheric and environmental optics, 2009,4(4) :307-314 郝粼波，程水源，李明君，等. 北京城区奥运期间与其他时段激光雷达观测实例分析[J].大气与环境光学学报，2009，4(4) :307-314
[7] Liu Zhishen, Wu Dong, Liu Jintao, et al. Low-altitude atmospheric wind measurement from the combined Mie and Rayleigh backscattering by Doppler lidar with an iodine filter[J]. Applied Optic, 2002,41(33):7079-7086
[8] Liu Zhishen, Song Xiaoquan, Liu Jintao, et al. Incoherent pulse Doppler lidar as the velocimeter system[J].Chinese Science Bulletin, 2002,47(6):523:528

[1]	陈晓敏, 张洪玮, 孙康闻, 吴松华, . 基于相干多普勒激光雷达的斜程湍流参数反演方法研究[J]. 大气与环境光学学报, 2023, 18(1): 1-13.
[2]	汪惜今, 徐青山, 范传宇, 程晨, 戚鹏, 徐赤东 . 激光雷达探测整层大气昼夜气溶胶光学厚度[J]. 大气与环境光学学报, 2023, 18(1): 14-24.
[3]	李林, 张治国, 杜传耀, 韦涛, 于丽萍, 范雪波∗. 多普勒测风激光雷达与 L 波段探空对比分析[J]. 大气与环境光学学报, 2022, 17(5): 494-505.
[4]	崔桐, 陈相成, 戴光耀, 张洪玮, 王琪超, 吴松华, ∗. 高分辨率变焦式连续波测风激光雷达设计与实验[J]. 大气与环境光学学报, 2022, 17(4): 393-408.
[5]	蔡振锋, 李丁∗, 黄海虹. 2021 年春季沙尘传输对徐州地区气溶胶演变影响分析[J]. 大气与环境光学学报, 2022, 17(4): 409-419.
[6]	郭航, 邵慧∗, 陈杰, 何子辛, 曹铮, 汪慧民, 颜普. 基于高光谱激光雷达的滞尘叶片光谱特征分析[J]. 大气与环境光学学报, 2022, 17(4): 420-428.
[7]	冯攀∗, 张站业, 丁红波, . 一种激光雷达探测模块控制电路的设计和制作[J]. 大气与环境光学学报, 2022, 17(4): 465-475.
[8]	陈标, 吴东, ∗. 基于CALIOP 和MODIS 的北极地区海雾检测研究[J]. 大气与环境光学学报, 2022, 17(2): 267-278.
[9]	刘佳鑫, 云龙, 邵士勇, 程雪玲, 宋小全, ∗. 深圳地区多普勒测风激光雷达的湍流观测[J]. 大气与环境光学学报, 2021, 16(5): 383-391.
[10]	王莉娜, 杨丽丽, ∗, 杨燕萍, 王静, 陶会杰, 闭建荣. 基于多源资料的西北地区一次沙尘暴天气过程综合分析[J]. 大气与环境光学学报, 2021, 16(5): 392-403.
[11]	殷振平, 易帆, ∗, 王威, 何芸, 柳付超, 张云鹏, 余长明, . 基于偏振激光雷达对远距离传输沙尘在局地混合过程的观测研究[J]. 大气与环境光学学报, 2021, 16(4): 299-306.
[12]	查书平, 李新宇, 张东, 王文婧∗, 董艳, 胡秀芳. 2020 年春节期间芜湖市典型大气污染过程分析[J]. 大气与环境光学学报, 2021, 16(2): 127-137.
[13]	王彩玉, 苑克娥, ∗, 时东锋, 黄见, 杨威, 查林彬, 朱文越, . 大气光学湍流廓线探测方法研究进展[J]. 大气与环境光学学报, 2021, 16(1): 2-17.
[14]	刘清媛, 吴松华, ∗, 张凯临, 李荣忠, 翟晓春. 基于单–双高斯模型拟合法的测风激光雷达海上风电机组尾流特征分析[J]. 大气与环境光学学报, 2021, 16(1): 44-57.
[15]	金效梅, 朱文越, 刘庆, . 激光相干测风技术应用研究[J]. 大气与环境光学学报, 2020, 15(3): 161-173.