南京地区气溶胶反演及气溶胶含量的影响因素分析
发布时间：2021-08-15 08:24
本文主要利用瑞利-拉曼-米激光雷达观测数据来分析气溶胶反演的影响因素,该仪器位于南京信息工程大学学校内部。利用2014年3月1日到2015年2月28日南京市九个国控点环境监测PM10、PM2.5逐时逐日质量浓度监测资料,分析气溶胶质量浓度的影响因素,得出如下结论:（1）对信号背景去噪和再处理,结果表明:背景噪声取1Okm以上信号的平均值作为背景噪声比取最小值作为背景噪声信号强度更接近原始信号;利用十一点平滑、五点三次平滑、小波去噪进行数据再处理发现,十一点平滑效果最好、五点三次平滑次之;（2）分别利用Klett方法中的参数k和σm、Fernald方法中的参数Sa以及系统重叠因子分析反演结果精确度的影响因素,研究结果表明:参数k在0.67～1.0之间取值,k值变化会影响消光系数的峰值,随着k值增大,波峰增大,但不改变消光系数整体变化趋势;利用Klett方法反演,当参考高度处消光系数σm取固定值1.0×10-5附近时,随着σm的增大,消光系数曲线峰值变大,但整体趋势不变;利用Fernald方法反演,在20～70之间取值,随着激光雷达比Sa的取值变化,气溶胶消光系数也随之变化,但在此范围内的...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１南京地区环境监测国控点分布??
，—??图２．２瑞利－拉曼－米激光雷达实物图??如图２．３所示，是该激光雷达系统的结构框图［｜９】，由三部分组成：激光发射装置、??光学接收装置、信号检测和处理装置。??光学发射单元采用Ｓｕｒｅｌｉｔｅｌｌ型激光器，该激光器是由Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ公司生产的，其发射??光源采用激光波长是５３２ｎｍ的二倍频光，脉冲宽度为１０ｎｓ，重复频率２０Ｈｚ，单脉冲激光??束能量２００ｍＪ；经扩束镜扩束、光路调试以后，经反射镜反射后垂直向上射入大气。激??光在大气中会与大气中的成分发生散射或吸收等作用，后向散射回波信号会被口径为??４６ｃｍ的接收望远镜所接收，接收望远镜采用卡塞格林望远镜；经光电信号转换后，再经??过放大和运算等处理即可被储存在主控计算机中以供实验分析使用，这里会利用高灵敏??度的探测器和光子计数器以提高信号的信噪比。该数据可用于气溶胶光学参数反演及对??流层温度廓线反演。表１是激光雷达系统的主要参数［３５１。??ｒ＞３２?ｎｍ??ｃｏｍｐｕｔｅｒ??ｉｎ??Ｉ?＼?ｐｒｗ＞ｔｏｎ?ｃｏｕｎｔｉｎｇ?ｎｉｒｔｉ??Ｉ?＼?Ｕ？ｌｅｓｒｏｐｅ??Ｉ??ＣｎＵ｜ｔＣｒ?Ｉ￣ＰＭＴＡｇａ丨ｉｎｐ?ＰＭＴ?Ｂ?ｇａｔｉｎｇ?｜?ｒ（＞，＾＾ｒ?［??會?ｋ?
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【参考文献】：
期刊论文
[1]广西玉林市大气PM10和PM2.5中有机碳和元素碳污染特征分析[J]. 黄炯丽,陈志明,莫招育,李宏姣,杨俊超,刘慧琳,毛敬英,梁桂云,张达标,吴熊平,郝爽. 环境科学. 2018(01)
[2]PM2.5与空气相对湿度间关系浅析[J]. 徐杰,匡汉祎,王国强,陈明,陆琳. 农业与技术. 2017(09)
[3]探究影响南京地区大气气溶胶光学特性反演的因素[J]. 宋秀瑜,曹念文,杨思鹏. 激光与光电子学进展. 2017(04)
[4]基于微脉冲激光雷达计算整层大气气溶胶光学厚度[J]. 陈莎莎,徐青山,徐赤东,余东升,陈小威. 光学学报. 2017(07)
[5]无锡市细颗粒物理化特征和来源解析研究[J]. 东梅,黄茜,陈璞珑,王体健,杜元新,邹华,黄满堂. 南京大学学报(自然科学). 2016(06)
[6]城市环境PM2.5空间分布监测方法研究进展[J]. 丁冰,陈健,王彬,伊力塔. 地球与环境. 2016(01)
[7]南京地区微脉冲激光雷达气溶胶观测[J]. 祝存兄,曹念文,杨丰恺,杨少波,谢银海. 激光与光电子学进展. 2015(05)
[8]四川省秸秆露天焚烧污染物排放清单及时空分布特征[J]. 何敏,王幸锐,韩丽,冯小琼,毛雪. 环境科学. 2015(04)
[9]微脉冲激光雷达反演半干旱区气溶胶消光系数方法[J]. 宋嘉尧,张京朋,曲宗希,张文煜. 中国沙漠. 2015(04)
[10]基于激光雷达探测的气溶胶分类方法研究[J]. 曹念文,颜鹏. 光学学报. 2014(11)
博士论文
[1]武汉上空对流层大气气溶胶Raman/Mie激光雷达探测研究[D]. 张金业.武汉大学 2010
硕士论文
[1]长三角地区冬季大气细颗粒物来源追踪模拟研究[D]. 安静宇.东华大学 2015
[2]半干旱区激光雷达的探测及应用研究[D]. 宋嘉尧.兰州大学 2010
本文编号：3344186
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１南京地区环境监测国控点分布??
，—??图２．２瑞利－拉曼－米激光雷达实物图??如图２．３所示，是该激光雷达系统的结构框图［｜９】，由三部分组成：激光发射装置、??光学接收装置、信号检测和处理装置。??光学发射单元采用Ｓｕｒｅｌｉｔｅｌｌ型激光器，该激光器是由Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ公司生产的，其发射??光源采用激光波长是５３２ｎｍ的二倍频光，脉冲宽度为１０ｎｓ，重复频率２０Ｈｚ，单脉冲激光??束能量２００ｍＪ；经扩束镜扩束、光路调试以后，经反射镜反射后垂直向上射入大气。激??光在大气中会与大气中的成分发生散射或吸收等作用，后向散射回波信号会被口径为??４６ｃｍ的接收望远镜所接收，接收望远镜采用卡塞格林望远镜；经光电信号转换后，再经??过放大和运算等处理即可被储存在主控计算机中以供实验分析使用，这里会利用高灵敏??度的探测器和光子计数器以提高信号的信噪比。该数据可用于气溶胶光学参数反演及对??流层温度廓线反演。表１是激光雷达系统的主要参数［３５１。??ｒ＞３２?ｎｍ??ｃｏｍｐｕｔｅｒ??ｉｎ??Ｉ?＼?ｐｒｗ＞ｔｏｎ?ｃｏｕｎｔｉｎｇ?ｎｉｒｔｉ??Ｉ?＼?Ｕ？ｌｅｓｒｏｐｅ??Ｉ??ＣｎＵ｜ｔＣｒ?Ｉ￣ＰＭＴＡｇａ丨ｉｎｐ?ＰＭＴ?Ｂ?ｇａｔｉｎｇ?｜?ｒ（＞，＾＾ｒ?［??會?ｋ?
，—??图２．２瑞利－拉曼－米激光雷达实物图??如图２．３所示，是该激光雷达系统的结构框图［｜９】，由三部分组成：激光发射装置、??光学接收装置、信号检测和处理装置。??光学发射单元采用Ｓｕｒｅｌｉｔｅｌｌ型激光器，该激光器是由Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ公司生产的，其发射??光源采用激光波长是５３２ｎｍ的二倍频光，脉冲宽度为１０ｎｓ，重复频率２０Ｈｚ，单脉冲激光??束能量２００ｍＪ；经扩束镜扩束、光路调试以后，经反射镜反射后垂直向上射入大气。激??光在大气中会与大气中的成分发生散射或吸收等作用，后向散射回波信号会被口径为??４６ｃｍ的接收望远镜所接收，接收望远镜采用卡塞格林望远镜；经光电信号转换后，再经??过放大和运算等处理即可被储存在主控计算机中以供实验分析使用，这里会利用高灵敏??度的探测器和光子计数器以提高信号的信噪比。该数据可用于气溶胶光学参数反演及对??流层温度廓线反演。表１是激光雷达系统的主要参数［３５１。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]广西玉林市大气PM10和PM2.5中有机碳和元素碳污染特征分析[J]. 黄炯丽,陈志明,莫招育,李宏姣,杨俊超,刘慧琳,毛敬英,梁桂云,张达标,吴熊平,郝爽. 环境科学. 2018(01)
[2]PM2.5与空气相对湿度间关系浅析[J]. 徐杰,匡汉祎,王国强,陈明,陆琳. 农业与技术. 2017(09)
[3]探究影响南京地区大气气溶胶光学特性反演的因素[J]. 宋秀瑜,曹念文,杨思鹏. 激光与光电子学进展. 2017(04)
[4]基于微脉冲激光雷达计算整层大气气溶胶光学厚度[J]. 陈莎莎,徐青山,徐赤东,余东升,陈小威. 光学学报. 2017(07)
[5]无锡市细颗粒物理化特征和来源解析研究[J]. 东梅,黄茜,陈璞珑,王体健,杜元新,邹华,黄满堂. 南京大学学报(自然科学). 2016(06)
[6]城市环境PM2.5空间分布监测方法研究进展[J]. 丁冰,陈健,王彬,伊力塔. 地球与环境. 2016(01)
[7]南京地区微脉冲激光雷达气溶胶观测[J]. 祝存兄,曹念文,杨丰恺,杨少波,谢银海. 激光与光电子学进展. 2015(05)
[8]四川省秸秆露天焚烧污染物排放清单及时空分布特征[J]. 何敏,王幸锐,韩丽,冯小琼,毛雪. 环境科学. 2015(04)
[9]微脉冲激光雷达反演半干旱区气溶胶消光系数方法[J]. 宋嘉尧,张京朋,曲宗希,张文煜. 中国沙漠. 2015(04)
[10]基于激光雷达探测的气溶胶分类方法研究[J]. 曹念文,颜鹏. 光学学报. 2014(11)
博士论文
[1]武汉上空对流层大气气溶胶Raman/Mie激光雷达探测研究[D]. 张金业.武汉大学 2010
硕士论文
[1]长三角地区冬季大气细颗粒物来源追踪模拟研究[D]. 安静宇.东华大学 2015
[2]半干旱区激光雷达的探测及应用研究[D]. 宋嘉尧.兰州大学 2010
本文编号：3344186
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