【摘要】：當(dāng)前環(huán)境問題日益突出,防治大氣污染已成為當(dāng)務(wù)之急。大氣激光雷達(dá)作為一種主動的遙感技術(shù),在實(shí)時監(jiān)測環(huán)境方面具有很大的優(yōu)勢。雖然傳統(tǒng)的脈沖激光雷達(dá)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面比較成熟,然而,光源和檢測器的復(fù)雜性、高成本、高維護(hù)要求限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。本文的研究目標(biāo)是利用新型的大氣激光雷達(dá)技術(shù)解決傳統(tǒng)脈沖激光雷達(dá)技術(shù)的挑戰(zhàn),優(yōu)化系統(tǒng)性能,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外,還開發(fā)了Scheimpflug激光雷達(dá)(SLidar)技術(shù)在檢索氣溶膠消光系數(shù)、去極化研究和NO_2監(jiān)測中的大氣應(yīng)用。本文首先介紹了大氣氣溶膠的產(chǎn)生和分類,以及大氣氣溶膠對人類健康、生態(tài)環(huán)境和氣候變化的影響。然后討論了激光在大氣中的傳輸特性。研究了Scheimpflug的基本原理及其在大氣激光雷達(dá)技術(shù)中的應(yīng)用,同時介紹了消光系數(shù)的檢索算法。本文從單波長散射激光雷達(dá)技術(shù)、米散射偏振激光雷達(dá)技術(shù)、雙波長激光雷達(dá)技術(shù)和差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)四個方面進(jìn)行了研究。前三個方面是針對大氣氣溶膠粒子的研究,可以定性或定量地檢測大氣氣溶膠粒子的分布、粒子形態(tài)和粒子大小信息。第四個方面是測量大氣中NO_2的距離分辨濃度。雖然NO_2在環(huán)境中的濃度非常低,但濃度分布仍然可以通過基于SLidar技術(shù)的差分吸收激光雷達(dá)(DIAL)來測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在0.3 km-1 km范圍內(nèi)的相關(guān)系數(shù)約為0.94,驗(yàn)證了基于SLidar技術(shù)的差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)在監(jiān)測NO_2濃度方面具有很大的潛力。該工作為SLidar技術(shù)提供了優(yōu)化的系統(tǒng)參數(shù),并為該技術(shù)在遙感應(yīng)用如大氣污染的時空分布、粒子的去極化和NO_2濃度的檢測鋪平了道路。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN958.98

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2756361