地基与星载激光雷达探测青岛地区大气消光特性的研究
全球和区域气候变化是当前各国政府和科学界关注的重大问题。全球气候变迁的驱动力主要来自于温室气体的增温效应，以及大气中气溶胶的降温效应。大气中的气溶胶粒子在地球大气系统中含量虽然很低，却扮演着十分重要的角色。
青岛位于山东半岛南部，三面环海，地处北温带季风区域，属温带季风气候。同时又受来自洋面上的东南季风及海流、水团的影响，故又具有显著的海洋性气候特点。独特的地理和气候环境使青岛地区的大气气溶胶受到大陆和海洋的共同影响。因此，准确地了解青岛各种类型大气气溶胶的光学特性及其时、空分布具有十分重要的意义。
激光雷达为气溶胶探测提供了有力的工具，有着传统方法所不可及的大范围、长距离、高精度以及连续测量等特点。本文概述了地基与星载激光雷达的发展进程和应用现状，并叙述了激光雷达探测大气的理论基础。文中介绍了由中国海洋大学自行研制的高光谱分辨率激光雷达(HRSL)的工作原理及相关技术参数，并对美国NASA的CALIPSO星载激光雷达系统作了简要介绍。
本文还系统地阐明了地基高光谱分辨率激光雷达和星载CALIPSO激光雷达反演气溶胶光学特性的算法，并在此基础上对地基和星载激光雷达的探测数据进行了处理和分析。主要研究结果包括：由地基HRSL系统探测的青岛地区若干典型的气溶胶消光系数和大气后向散射比垂直分布；通过HRSL对大气进行THI，PPI及PHI扫描，得到气溶胶消光系数随时间及空间演变的二维分布变化图；利用HRSL回波信号的一次微分，获得了大气边界层高度的日际变化特征；首次将CALIPSO反演的结果与HRSL探测结果进行对比，取得了较好的一致性。
地基与星载激光雷达的联合探测，将会对青岛地区气溶胶的光学特性研究提供更为丰富的信息，对大气环境监测和控制以及对大气科学研究和气象预报都具有重要意义。
大气气溶胶;光学特性;激光雷达;消光系数;青岛
中国海洋大学
硕士
通信与信息系统
刘智深
2007
中文
P427.1;TN958.98
54
2007-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）