生物战剂/气溶胶激光雷达遥测技术研究
发布时间：2021-03-24 06:09
散射、荧光和偏振信息是生物战剂/气溶胶时空观测和识别的有效数据源。对Mie散射、紫外激光诱导荧光和偏振探测激光雷达的原理、数据反演等进行了阐述和讨论,并对消光系数、荧光和退偏振比的探测结果进行了探讨。实验和数据表明,消光系数、退偏振比和荧光的时空分布,用于生物战剂/气溶胶的探测和识别是可行的。
【文章来源】：激光与红外. 2016,46(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
偏振激光雷达探测原理
图2战剂/气溶胶时空分布图Fig．2Timeandspacedistributionsofbioagents/bioaerosol4生物气溶胶激光雷达偏振测量与分析图3示出了2014年11月27日凌晨至深夜在某地，偏振激光雷达355nm紫外通道的气溶胶退偏振比和消光系数垂直观测的时空对比图，图3(a)为355nm通道的消光系数时空分布，图3(b)为355nm通道对应的退偏振比时空分布。图3激光雷达的偏振时空测量分布Fig．3Verticalandtimedistributionsofextinctioncoefficientandlineardepolarizationratio从图可知:①在大气边界层内，27日凌晨高度约为0．5km高的贴地层随时间逐渐减弱;②消光系数也呈现出较为复杂的多层结构，说明在激光雷达观测路径上气溶胶浓度分布随近地面风、湿度和气压等其他条件影响较大;③退偏振比基本呈两层结构，即近地层退偏振比相对均匀，高于近地层上，散布着一些退偏振比较大的气溶胶云团或云点;④在27日凌晨00∶00～04∶00间，0．5km厚的近地层内，退偏振比维持在0．01左右的水平，说明在夜间，在355nm波长上，气溶胶的球形形状保持得较好;⑤在04∶00后，退偏振比在近地层数值上有轻微的上升，约为凌晨的2倍，其高度与气溶胶层的厚度一致，上升至1．3～1．7km。⑥在大气边界层上，在某些高度上，仍存在着一些退偏振比数值达0．3的点状气溶胶团，所以在部分测量时刻，其退偏振比垂直廓线呈现出明显的不规则之字形，这主要是由于气溶胶部分高度上，经凝结、聚合以及大气光化学反应等过程，其形状产生了较大变化，不再是规则的球形形。因而，总体上，除大气边界层以上的个别云团退偏振比较高外，气溶胶退偏振比总体上维持在较低的水平;在测量期间，气溶胶浓度呈现出明显的时空变化;而表征其球形性的退偏比，在温度、湿度、气压、风向及其他光生化条件
图2战剂/气溶胶时空分布图Fig．2Timeandspacedistributionsofbioagents/bioaerosol4生物气溶胶激光雷达偏振测量与分析图3示出了2014年11月27日凌晨至深夜在某地，偏振激光雷达355nm紫外通道的气溶胶退偏振比和消光系数垂直观测的时空对比图，图3(a)为355nm通道的消光系数时空分布，图3(b)为355nm通道对应的退偏振比时空分布。图3激光雷达的偏振时空测量分布Fig．3Verticalandtimedistributionsofextinctioncoefficientandlineardepolarizationratio从图可知:①在大气边界层内，27日凌晨高度约为0．5km高的贴地层随时间逐渐减弱;②消光系数也呈现出较为复杂的多层结构，说明在激光雷达观测路径上气溶胶浓度分布随近地面风、湿度和气压等其他条件影响较大;③退偏振比基本呈两层结构，即近地层退偏振比相对均匀，高于近地层上，散布着一些退偏振比较大的气溶胶云团或云点;④在27日凌晨00∶00～04∶00间，0．5km厚的近地层内，退偏振比维持在0．01左右的水平，说明在夜间，在355nm波长上，气溶胶的球形形状保持得较好;⑤在04∶00后，退偏振比在近地层数值上有轻微的上升，约为凌晨的2倍，其高度与气溶胶层的厚度一致，上升至1．3～1．7km。⑥在大气边界层上，在某些高度上，仍存在着一些退偏振比数值达0．3的点状气溶胶团，所以在部分测量时刻，其退偏振比垂直廓线呈现出明显的不规则之字形，这主要是由于气溶胶部分高度上，经凝结、聚合以及大气光化学反应等过程，其形状产生了较大变化，不再是规则的球形形。因而，总体上，除大气边界层以上的个别云团退偏振比较高外，气溶胶退偏振比总体上维持在较低的水平;在测量期间，气溶胶浓度呈现出明显的时空变化;而表征其球形性的退偏比，在温度、湿度、气压、风向及其他光生化条件
本文编号：3097212
【文章来源】：激光与红外. 2016,46(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
偏振激光雷达探测原理
图2战剂/气溶胶时空分布图Fig．2Timeandspacedistributionsofbioagents/bioaerosol4生物气溶胶激光雷达偏振测量与分析图3示出了2014年11月27日凌晨至深夜在某地，偏振激光雷达355nm紫外通道的气溶胶退偏振比和消光系数垂直观测的时空对比图，图3(a)为355nm通道的消光系数时空分布，图3(b)为355nm通道对应的退偏振比时空分布。图3激光雷达的偏振时空测量分布Fig．3Verticalandtimedistributionsofextinctioncoefficientandlineardepolarizationratio从图可知:①在大气边界层内，27日凌晨高度约为0．5km高的贴地层随时间逐渐减弱;②消光系数也呈现出较为复杂的多层结构，说明在激光雷达观测路径上气溶胶浓度分布随近地面风、湿度和气压等其他条件影响较大;③退偏振比基本呈两层结构，即近地层退偏振比相对均匀，高于近地层上，散布着一些退偏振比较大的气溶胶云团或云点;④在27日凌晨00∶00～04∶00间，0．5km厚的近地层内，退偏振比维持在0．01左右的水平，说明在夜间，在355nm波长上，气溶胶的球形形状保持得较好;⑤在04∶00后，退偏振比在近地层数值上有轻微的上升，约为凌晨的2倍，其高度与气溶胶层的厚度一致，上升至1．3～1．7km。⑥在大气边界层上，在某些高度上，仍存在着一些退偏振比数值达0．3的点状气溶胶团，所以在部分测量时刻，其退偏振比垂直廓线呈现出明显的不规则之字形，这主要是由于气溶胶部分高度上，经凝结、聚合以及大气光化学反应等过程，其形状产生了较大变化，不再是规则的球形形。因而，总体上，除大气边界层以上的个别云团退偏振比较高外，气溶胶退偏振比总体上维持在较低的水平;在测量期间，气溶胶浓度呈现出明显的时空变化;而表征其球形性的退偏比，在温度、湿度、气压、风向及其他光生化条件
图2战剂/气溶胶时空分布图Fig．2Timeandspacedistributionsofbioagents/bioaerosol4生物气溶胶激光雷达偏振测量与分析图3示出了2014年11月27日凌晨至深夜在某地，偏振激光雷达355nm紫外通道的气溶胶退偏振比和消光系数垂直观测的时空对比图，图3(a)为355nm通道的消光系数时空分布，图3(b)为355nm通道对应的退偏振比时空分布。图3激光雷达的偏振时空测量分布Fig．3Verticalandtimedistributionsofextinctioncoefficientandlineardepolarizationratio从图可知:①在大气边界层内，27日凌晨高度约为0．5km高的贴地层随时间逐渐减弱;②消光系数也呈现出较为复杂的多层结构，说明在激光雷达观测路径上气溶胶浓度分布随近地面风、湿度和气压等其他条件影响较大;③退偏振比基本呈两层结构，即近地层退偏振比相对均匀，高于近地层上，散布着一些退偏振比较大的气溶胶云团或云点;④在27日凌晨00∶00～04∶00间，0．5km厚的近地层内，退偏振比维持在0．01左右的水平，说明在夜间，在355nm波长上，气溶胶的球形形状保持得较好;⑤在04∶00后，退偏振比在近地层数值上有轻微的上升，约为凌晨的2倍，其高度与气溶胶层的厚度一致，上升至1．3～1．7km。⑥在大气边界层上，在某些高度上，仍存在着一些退偏振比数值达0．3的点状气溶胶团，所以在部分测量时刻，其退偏振比垂直廓线呈现出明显的不规则之字形，这主要是由于气溶胶部分高度上，经凝结、聚合以及大气光化学反应等过程，其形状产生了较大变化，不再是规则的球形形。因而，总体上，除大气边界层以上的个别云团退偏振比较高外，气溶胶退偏振比总体上维持在较低的水平;在测量期间，气溶胶浓度呈现出明显的时空变化;而表征其球形性的退偏比，在温度、湿度、气压、风向及其他光生化条件
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