基于Fernald和Klett方法确定气溶胶消光系数边界值

基于Fernald方法和Klett方法,推导出一个具有明确物理意义的确定气溶胶消光系数边界值的表达式,该式比目前用于确定边界值的Collis斜率法表达式增加了两项:空气分子消光系数项和后向散射项,这两项与Collis斜率法的值符号相反。空气分子消光系数项较小,但后向散射项为后向散射系数的倒数和导数的乘积,绝对值能达到Collis斜率法的75.2%。分析表明,考虑了新增两项反演的大气气溶胶光学厚度(AOD)与实测更接近,所以增加这两项是合理的、必要的。不同标高反演2007年9月20日的AOD在0.20～0.25之间,变化范围较小;反演的AOD方差为0.003,相对较小。说明新方法对标高的依赖较小且较稳定。分析424个时次晴空资料的反演结果可知,反演比实测大7.4%,反演与实测的相关系数为93.2%,相对误差和绝对误差分别为10.9%和0.03,反演的AOD方差为0.02,AOD小于0.45(占到资料总数的91.7%)时,反演结果较好。

西北半干旱区激光雷达探测卷云几何特征和光学厚度

为了研究中国西北半干旱区卷云几何特征和光学特性的时空分布特征,利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL,35°57′N,104°8′E)的微脉冲激光雷达(MPL-4B)探测卷云过程,分析讨论了卷云的结构、光学性质及其时间变化特征,结果表明,卷云高度分布范围为7～10 km,卷云经历了薄-厚-薄的过程,平均厚度为(2.0±0.5)km。卷云环境温度在-51℃～-39℃范围之内。卷云的光学厚度在0.084～1.649之间,光学厚度随几何厚度的增加而增大,平均光学厚度为0.651±0.403。卷云激光雷达比为(17±17)sr。薄卷云的激光雷达比要比厚卷云的大。光学厚度小于0.3的光学薄卷云出现高度在8.6 km以上,环境温度低于-45℃,几何厚度小于1.8 km,雷达比分布在5～69 sr。