Mie散射激光雷达探测大气气溶胶的进展

简要论述了激光雷达探测大气的优点,以及求解M ie散射激光雷达方程的理论方法,并阐述了国内外近20 a来M ie散射激光雷达探测大气气溶胶的主要成果,及其存在的问题。

红外成像激光雷达测量大气能见度实验研究

鉴于大气能见度的直观特性和红外光电技术的迫切需求,提出了一种大气红外能见度的计算与测量方法,并研制了一套大气红外能见度测量仪器,该仪器以1064 nm波长激光作为光源,以Xenics红外相机为探测器测量红外能见度。暗场处理时利用传统的背景扣除方法和移位相减法进行对比实验,能见度反演过程中用斜率法和Klett积分法同时对测量结果进行处理,结果表明该系统测量出的红外能见度与Belfort能见度仪测量结果基本一致,相关系数达80%以上,表明红外能见度的计算和测量结果是可靠的。

双波长海洋激光雷达探测近岸到大洋水体的叶绿素剖面

蓝绿激光波段作为海洋主动探测技术中常用的波段,被广泛应用于各种海洋激光雷达设备中。然而由于近岸水体和大洋水体的水质参数不同,不同水体对蓝光和绿光的衰减存在差异。通过反演双波长海洋激光雷达(DWOL)系统中486 nm蓝光通道和532 nm绿光通道在南海获取的近岸水体和大洋水体探测的波形数据,结果表明:在清洁大洋水域中,486 nm通道的水体衰减系数明显小于532 nm通道,由此说明蓝光更适用于大洋清洁水体探测;在近岸水域中,由于水质变差,486 nm通道和532 nm通道的衰减系数差异减小,同时考虑到532 nm激光的稳定性和低成本,可知绿光更适用于近岸水体探测。另外,为了分析南海水域次表面层叶绿素散射层(CSL)从近岸水体到大洋水体的分布变化,基于486 nm通道数据,反演了从清洁大洋水域到近岸水域近120 km连续条带的机载数据。反演结果表明:在大洋水体中,CSL深度稳定分布在水下60 m左右;在临近近岸时,由于水深变浅,CSL深度分布开始快速上升;在近岸水体中,CSL深度上升到水下40 m,甚至到20 m左右。分析船测实验数据与机载反演数据的相关关系,可知机载反演结果和船测结果具有良好的一致性。