大气与环境光学学报 ›› 2023, Vol. 18 ›› Issue (1): 14-24.

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激光雷达探测整层大气昼夜气溶胶光学厚度

汪惜今 1,2, 徐青山 1*, 范传宇 1,2,4, 程晨 3, 戚鹏 1,2,5, 徐赤东 1   

  1. 1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所基础科学研究中心, 安徽 合肥 230031; 2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026; 3 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031; 4 皖西学院电气与光电工程学院, 安徽 六安 237012; 5 安徽建筑大学电子信息工程学院, 安徽 合肥 230601
  • 收稿日期:2021-04-15 修回日期:2021-05-19 出版日期:2023-01-28 发布日期:2023-02-08
  • 通讯作者: E-mail: qshxu@aiofm.ac.cn E-mail:qshxu@aiofm.ac.cn
  • 作者简介:汪惜今 (1996- ), 女, 安徽合肥人, 硕士研究生, 主要从事激光雷达大气探测方面的研究。E-mail: xijin@mail.ustc.edu.cn
  • 基金资助:
    科技部国家重点研发计划 (2016YFE0201400), 中国科学院合肥研究院院长基金资助 (YZJJ2021QN01)

Lidar detection of diurnal variation of whole atmosphere aerosol optical depth

WANG Xijin 1,2, XU Qingshan 1*, FAN Chuanyu 1,2,4, CHENG Chen 3, QI Peng 1,2,5, XU Chidong 1   

  • Received:2021-04-15 Revised:2021-05-19 Published:2023-01-28 Online:2023-02-08

摘要: 为丰富整层大气气溶胶光学厚度测量手段, 提出了一种综合微脉冲激光雷达与地面能见度测量数据的探测 方法。该方法首先利用激光雷达数据反演得到气溶胶垂直消光系数廓线, 据此计算出气溶胶标高; 再利用能见度和 消光系数的关系得到近地面水平方向的消光系数; 最后, 将近地面消光系数和标高结合, 从而得到整层大气气溶胶光 学厚度。将该方法应用于合肥地区, 成功得到该地区整层大气气溶胶光学厚度的昼夜变化趋势, 验证了该方法的可 适应性。

关键词: 气溶胶光学厚度, 气溶胶标高, 激光雷达, 能见度

Abstract: In order to enrich the measurment methods of aerosol optical depth of the whole atmosphere layer, a detection method integrating micro-pulse lidar and surface visibility data is proposed. In the method, the aerosol vertical extinction coefficient profile is retrieved from lidar data firstly, and the aerosol scale height is calculated accordingly. Then, the relationship between visibility and extinction coefficient is used to obtain the surface horizontal extinction coefficient. Finally, the aerosol scale height is combined with surface extinction coefficient to obtain the aerosol optical depth of the entire atmosphere. This method was applied to Hefei area, China, and the diurnal variation trend of the entire atmospheric aerosol optical depth in this area was succesfully obtained, which verifies the applicability of the method.

Key words: aerosol optical depth, aerosol scale height, lidar, visibility

中图分类号: