【摘要】：探測和監(jiān)控大氣溫度的分布不僅能夠準(zhǔn)確地預(yù)測天氣變化情況、大氣環(huán)境狀況,而且對(duì)于應(yīng)對(duì)極端災(zāi)害性天氣和遏制全球氣候變暖也具有一定積極意義。傳統(tǒng)微波雷達(dá)探測系統(tǒng)工作距離有限,易受到卷云和氣溶膠顆粒的干擾,探測到的溫度數(shù)據(jù)與實(shí)際結(jié)果吻合度低、誤差高、可靠性不足。采用一種多波長偏振激光雷達(dá)對(duì)大氣的溫度變化情況進(jìn)行監(jiān)控,雷達(dá)系統(tǒng)接收大氣中O_2和N_2向后散射的回波信號(hào),依據(jù)數(shù)值模擬選擇最優(yōu)的探測波長并調(diào)整帶寬范圍;基于T矩陣算法獲取不同相態(tài)下大氣粒子的激光頻譜特征,進(jìn)而識(shí)別出激光雷達(dá)的反射率因子、比差分相移、發(fā)射率等偏振參量的變化情況,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣溫度的精準(zhǔn)測量。實(shí)驗(yàn)分析表明,多波長偏振激光雷達(dá)得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠,能夠用于對(duì)大氣溫度的探測和研究。
[Abstract]:Detecting and monitoring the distribution of atmospheric temperature can not only accurately predict the weather and atmospheric environment, but also play a positive role in dealing with extreme disastrous weather and curbing global warming. The traditional microwave radar detection system is easy to be interfered by cirrus cloud and aerosol particles because of its limited operating distance. The temperature data detected are in low agreement with the actual results and the error is high and the reliability is insufficient. A multi-wavelength polarization lidar is used to monitor the temperature change of the atmosphere. The radar system receives the backscattering echo signals of O _ S _ 2 and N _ S _ 2 in the atmosphere, selects the optimal detection wavelength and adjusts the bandwidth range according to the numerical simulation. Based on the T matrix algorithm, the laser spectrum characteristics of atmospheric particles in different phase states are obtained, and then the laser radar reflectivity factor, ratio differential phase shift, emissivity and other polarization parameters are identified. Finally, the accurate measurement of atmospheric temperature is realized. The experimental results show that the data obtained by multi-wavelength polarization lidar are accurate and reliable and can be used to detect and study atmospheric temperature.
【作者單位】： 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61661016)
【分類號(hào)】：TN958.98

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本文編號(hào)：2255561