1 中国科学院安徽光学精密机械研究所,中国科学院大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230031
为了实现大气水平能见度的快速测量,设计了基于电荷耦合器件(CCD)的大气水 平能见度测量系统,并对该系统采用的局部加权回归算法进行了研究。通过实验对比了局部 加权回归和普通线性回归算法的拟合直线,并与商用NQ-1能见度仪进行了同步对比测量。 结果表明:使用局部加权回归替换普通线性回归算法的CCD测量系统可以提高与能见度仪测 量数据的相关性,相关系数从85%提高到96%;与能见度仪测量数据的实时对比表明,系统测 量的误差值从3 km减小到0.8 km左右。可见采用局部加权回归算法的CCD测量系统基本满足 大气水平能见度测量的要求。
大气光学 电荷耦合器件 局部加权线性回归 普通线性回归 大气水平能见度 atmospheric optics charge-coupled device local weighted linear regression general linear regression atmospheric horizontal visibility
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 中国科学院大学，北京 100049
3 西北核技术研究所，陕西 西安 710024
4 中国白城兵器试验中心，吉林 白城 137001
利用研制的一套具备昼夜测量能力的新型车载大气探测激光雷达系统为试验工程和环境监测提供应用研究。该激光雷达系统由水平测量模块和垂直测量模块构成，可通过接收激光与大气中气溶胶粒子、水汽分子、氮气分子作用的米散射和拉曼散射信号，反演大气水平能见度、垂直的气溶胶消光系数和水汽混合比。并可实现昼夜连续观测,实际测量结果与对比实验表明，大气水平能见度的测量误差小于10%, 6 km以下垂直大气气溶胶的测量误差小于10%，水汽的测量误差最大不超过20%，能够满足大气参数测量的实际需求。
大气气溶胶 水汽 激光雷达 水平能见度 混合比 散射系数 atmospheric aerosol water vapor lidar horizontal visibility mixture ratio scattering coefficient 红外与激光工程
2016, 45(3): 0330001
中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
重点设计了微脉冲激光雷达(MPL)系统的后继光学单元，是一种新型的设计。使用收发一体Y型光纤束改变传统的激光雷达后继光学结构，实现系统的收发同轴设计。分析了新型微脉冲激光雷达在合肥地区实验观测结果，利用分段斜率法反演气溶胶水平消光系数，获得了大气能见度及变化特征，具有明显的日变化特征，并与HW-N1型前向散射式能见度仪测量结果进行了对比，二者相关系数达到0.81。此外，理论误差分析结果也表明当能见度在10 km以下时MPL的测量误差小于20%。说明了该MPL系统能够实现对大气水平能见度的有效测量。
测量 激光雷达 水平能见度 光纤 消光系数
1 黄山市气象局, 安徽 黄山 245021
2 中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心, 安徽 合肥 230031
微脉冲激光雷达(MPL)是探测气溶胶、云雾和水平能见度的有效工具,具有性能稳定、结构简单、便于移 动、探测数据准确、对人眼安全等特点。主要介绍微脉冲激光雷达的原理,两种激光雷达数据处理 的方法(斜率法和Fernald法),及其在气象领域的应用,主要包括: (1)水平能见度以及大雾监测; (2)精确 地探测云高、云厚、云区的消光系数和云的层次等信息;(3)大气气溶胶的垂直分布和演变过程。
气溶胶 水平能见度 云高 微脉冲激光雷达 aerosol horizontal visibility cloud height micro pulse lidar
1 北方民族大学 电气信息工程学院，银川 750021
2 西安理工大学 机械与精密仪器工程学院，西安 710048
介绍了一台自行研制的用于大气气溶胶光学特性和水平能见度测量的小型米散射激光雷达系统，并进行了一系列观测实验和分析.系统选用532 nm波长激光作为光源，采用Fernald反演算法对接收到的大气回波信号进行反演得到气溶胶消光系数.通过对西安城区上空的气溶胶光学特性进行连续观测，测得了西安城区不同时刻消光系数的高度分布廓线、以及24小时内大气边界层高度的时空变化特性，并对大气水平能见度进行了连续观测，其结果与当地气象部门提供的水平能见度数据的变化趋势基本一致.观测结果表明，利用该米散射激光雷达可以对大气气溶胶光学特性和水平能见度进行有效测量.
米散射 激光雷达 气溶胶 消光系数 水平能见度 Mie scattering lidar Aerosol Extinction coefficient Horizontal visibility
1 空军第一航空学院基础部,信阳,464000
2 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610064
3 信阳师范学院物理系,信阳,464000
介绍了一种利用激光测量跑道水平及斜视能见度的原理与方法.通过合作目标的使用,使得能够较简单地实现对斜视能见度的测量且大幅度地提高了仪器回波信号的幅度与灵敏度,并由此确定了仪器可选用PIN光电二极管作光电转换器件;通过透射率标尺的引入,改善了仪器对能见度测量的相对误差曲线,提高了能见度、尤其是低能见度的测量精度.能见度的测量精度优于12%.
跑道视程 水平能见度 斜视能见度 激光探测 合作目标
