大气气溶胶谱分布的多波长拟合模拟反演 下载: 963次
Multi-Wavelength Fitting Simulation and Inversion of Atmospheric Aerosol Spectrum Distribution
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
图 & 表
图 1. 复折射指数对(a)Q532B和(b)Q532E的影响
Fig. 1. Influence of complex refractive index on (a) Q532B and (b) Q532E
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图 2. 气溶胶谱分布反演流程
Fig. 2. Inversion process of aerosol spectrum distribution
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图 3. 复折射指数的不确定性给反演结果带来的影响。(a) 355 nm处的mr; (b) 532 nm处的mr; (c) 1064 nm处的mr; (d) 355 nm处的mr; (e) 532 nm处的mr; (f) 1064 nm处的mr
Fig. 3. Influence of complex refractive index uncertainty on inversion results. (a) mr at 355 nm; (b) mr at 532 nm; (c) mr at 1064 nm; (d) mi at 355 nm; (e) mi at 532 nm; (f) mi at 1064 nm
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表 1气溶胶成分和水在不同波长处的复折射指数
Table1. Complex refractive index of aerosol components and water at different wavelengths
Component | Index at 355 nm | Index at 532 nm | Index at 1064 nm |
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mr | mi | | mr | mi | | mr | mi | |
---|
Water-soluble | 1.530 | 5.00×10-3 | 1.530 | 6.00×10-3 | 1.520 | 1.70×10-2 | Soot | 1.750 | 4.65×10-1 | 1.750 | 4.40×10-1 | 1.750 | 4.40×10-1 | Dust-like | 1.530 | 8.00×10-3 | 1.530 | 8.00×10-3 | 1.520 | 8.00×10-3 | Oceanic | 1.390 | 1.20×10-7 | 1.381 | 4.26×10-9 | 1.370 | 2.43×10-5 | Sulfate | 1.452 | 1.00×10-8 | 1.430 | 1.00×10-8 | 1.423 | 1.50×10-6 | Mineral | 1.530 | 1.70×10-2 | 1.530 | 5.50×10-3 | 1.530 | 1.00×10-3 | Water | 1.343 | 6.50×10-9 | 1.333 | 1.96×10-9 | 1.327 | 2.86×10-6 |
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表 2气溶胶类型及其组成成分
Table2. Types and components of aerosol
Type | Component |
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Clean continental | Water-soluble and dust-like | Urban & rural & continental & industrial | Water-soluble, soot and dust-like | Desert dust | Mineral | Maritime-clean maritime-mineral maritime-polluted | Oceanic and sulfateOceanic, sulfate and mineralWater-soluble, soot and oceanic |
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表 3参数设置
Table3. Setting of parameters
Parameter | Given value | Input value |
---|
Dust-like | | Dust-like | Water-soluble |
---|
m | 1.53+0.008i;1.53+0.008i;1.52+0.008i; | 1.525+0.008i1.525+0.008i1.525+0.008i | 1.525+0.005i1.525+0.006i1.525+0.017i | N, σ, rm | 50.0, 1.5, 1.2 | 100.0, 1.0, 1.0 | 150.0, 1.5, 1.5 |
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表 4模拟反演结果
Table4. Simulation inversion results
Value | Inversion result |
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Dust-like | Water-soluble |
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Initial value (N,σ,rm) | 100.0,1.0,1.0 | 150.0,1.5,1.5 | 100.0,1.0,1.0 | 150.0,1.5,1.5 | Cost function | 0.028 | 0.029 | 0.892 | 0.658 | Inversion value (N,σ,rm) | 50.02,1.50,1.20 | 50.01,1.50,1.20 | - | - |
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徐继伟, 刘东, 谢晨波, 王珍珠, 王邦新, 钟志庆, 马晖, 王英俭. 大气气溶胶谱分布的多波长拟合模拟反演[J]. 光学学报, 2017, 37(10): 1001006. Jiwei Xu, Dong Liu, Chenbo Xie, Zhenzhu Wang, Bangxin Wang, Zhiqing Zhong, Hui Ma, Yingjian Wang. Multi-Wavelength Fitting Simulation and Inversion of Atmospheric Aerosol Spectrum Distribution[J]. Acta Optica Sinica, 2017, 37(10): 1001006.