北京奥运期间大气光学特征初步分析

以双波长三通道拉曼激光雷达对2008年北京奥运会期间大气状况进行了测量与分析,给出了奥运主场馆上空气溶胶消光系数、后向散射回波信号及波长消光比垂直分布及时空变化,计算了气溶胶消光散射比、光学厚度及Angstrom波长指数,结合地面监测数据分析了奥运期间典型天气间气溶胶光学特征的变化.结果表明,8～9日两天空气污染相对较重,主要为较大粒径粒子所致,降雨后气溶胶光学厚度有着明显的升高过程,出现较小粒径污染物的堆积。

基于AERONET的北京地区气溶胶光学特性分析

利用AERONET北京站点2016年1月-2018年12月的数据产品,分析了北京地区气溶胶光学厚度(AOD)、Angstrom波长指数α、粒径谱分布的季节特性;同时选取典型污染天气条件下的数据,分析了不同季节主控污染物的类型,并使用相应雷达比对比反演激光雷达消光结果。研究结果表明:北京地区AOD季节变化特征明显,主要表现为春、夏季大,秋、冬季小,其中夏季(0.83)显著高于其他季节;α表现出与AOD一致的变化规律,春季最低(α=0.95),表明北京春季受沙尘影响显著,为主要污染物;而夏季最大(α=1.23),表明沙尘影响迅速减弱,细粒子颗粒物占主导,符合温带季风气候的特点;AOD和α关系图中,不同污染物分布特征存在差异,可通过阈值法对污染物进行分类。此外,以两种典型污染情况为例,使用不同雷达比反演激光雷达的消光系数的结果表明,可以使用太阳光度计数据对反演参数进行优化。

多波长激光雷达探测多种天气气溶胶光学特性与分析

设计和构建了波长为355,532和1064nm的多波长米散射激光雷达系统,并研究了多波长激光雷达信号数据处理和反演算法,实现了对地表气溶胶的探测;利用该激光雷达对2013年冬季西安市上空大气进行了探测,研究分析了雾霾天、晴天和有云天气的混合层高度、气溶胶消光特征和粒径分布特征.分析比较了不同波长探测到的混合层高度变化情况.在雾霾天,大气混合层高度与晴天和有云天相比明显偏低,在0.4 km附近,而晴天的混合层高度有0.5—0.8 km.利用长波(1064 nm/532 nm)段和短波(532 nm/355 nm)段两个ngstrm指数分析了不同天气情况下的粒径分布特征.对于近地层气溶胶,雾霾天的长波ngstrm(1064/532)指数小于短波ngstrm(532/355)指数,而晴天与之相反,说明在近地层雾霾有污染的大气中,存在有较多的粗粒子.在云层中,ngstrm指数明显减小,并且出现负值,说明云粒子半径比较大.