本文關(guān)鍵詞：南京北郊大氣氣溶膠的質(zhì)量濃度空間垂直分布研究

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【摘要】：最近十幾年,我國的水污染事件,空氣污染事件頻發(fā)�？諝赓|(zhì)量的惡化產(chǎn)生了許多新的氣象問題,其中霧霾天氣問題尤為突出。研究中低層大氣氣溶膠分布規(guī)律,對于提高空氣質(zhì)量預(yù)報、霧霾判識具有很重要的意義。本文主要研究內(nèi)容如下：(1)位于南京信息工程大學(xué)的拉曼-米激光雷達(dá)探測儀器,從2009年到2014年在南京北郊進(jìn)行了常規(guī)的大氣探測。在一定的數(shù)據(jù)收集和反演方法研究的基礎(chǔ)上,先對米散射信號進(jìn)行近場修正,消除重疊因子的影響；通過Klett方法反演米回波信號的氣溶膠消光系數(shù),結(jié)合氣溶膠質(zhì)量濃度的模型,進(jìn)行氣溶膠質(zhì)量濃度空間垂直分布反演。米散射信號可以反演0-5km高度范圍的大氣氣溶膠質(zhì)量濃度分布。(2)對拉曼散射信號進(jìn)行小波分析等降噪方法處理,提高信號的反演精度；將氣溶膠消光系數(shù)數(shù)據(jù)代入氣溶膠質(zhì)量濃度的模型,反演3-10kmm高度范圍的氣溶膠質(zhì)量濃度,然后通過米信號和拉曼信號拼接進(jìn)而反演整個中低層氣溶膠質(zhì)量濃度。兩種模型結(jié)果相關(guān)性檢驗(yàn)表明,氣溶膠質(zhì)量濃度在不同時刻的相關(guān)性系數(shù)都在0.9556以上,具有一定的可信度。反演結(jié)果與實(shí)際天氣情況進(jìn)行比較,結(jié)果表明：氣溶膠質(zhì)量濃度與其對應(yīng)的天氣情況相吻合。對模型進(jìn)行氣象因子修正,修正前后,相關(guān)性性系數(shù)在0.9以上。(3)使用一年的激光雷達(dá)氣溶膠探測數(shù)據(jù),對南京北郊的氣溶膠進(jìn)行時空特征分析。低空近地層氣溶膠分析結(jié)果表明,秋季氣溶膠質(zhì)量濃度最高,氣溶膠的季節(jié)分布特征與氣象因子相關(guān)。中低空氣溶膠對比分析結(jié)果表明,6月份高空無氣溶膠出現(xiàn),12月份氣溶膠活動最為活躍,出現(xiàn)三次明顯的氣溶膠過程。對比近地面和高空氣溶膠時序變化圖,發(fā)現(xiàn)兩者沒有必然的聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】：激光雷達(dá) 氣溶膠 質(zhì)量濃度 分布特征
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X513
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景和意義9-11
• 1.1.1 大氣氣溶膠與霧霾9-11
• 1.1.2 大氣氣溶膠探測技術(shù)11
• 1.2 氣溶膠探測方法及研究進(jìn)展11-16
• 1.2.1 地基探測氣溶膠11-12
• 1.2.2 衛(wèi)星遙感氣溶膠12-13
• 1.2.3 激光雷達(dá)探測氣溶膠的國內(nèi)外研究進(jìn)展13-15
• 1.2.4 霧霾判識國內(nèi)外研究進(jìn)展及存在的問題15-16
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線16-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 技術(shù)路線17-19
• 第二章 激光雷達(dá)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)反演原理19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 拉曼-米散射激光雷達(dá)系統(tǒng)介紹19-21
• 2.3 米激光雷達(dá)反演原理21-25
• 2.3.1 米散射原理22
• 2.3.2 米激光雷達(dá)方程22
• 2.3.3 米激光雷達(dá)探測氣溶膠原理22-25
• 2.4 拉曼激光雷達(dá)反演原理25-26
• 2.4.1 拉曼散射原理25
• 2.4.2 拉曼激光雷達(dá)方程25-26
• 2.4.3 拉曼激光雷達(dá)探測氣溶膠原理26
• 2.5 小結(jié)26-28
• 第三章 激光雷達(dá)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)預(yù)處理28-34
• 3.1 引言28
• 3.2 激光雷達(dá)數(shù)據(jù)28-29
• 3.3 拉曼信號噪聲處理方法29-31
• 3.3.1 多次積分提高信號信噪比29
• 3.3.2 扣除背景噪聲29-30
• 3.3.3 信號小波降噪30
• 3.3.4 信號的滑動平均處理30-31
• 3.4 米激光雷達(dá)信號噪聲處理31-33
• 3.4.1 背景噪聲扣除31-32
• 3.4.2 近場盲區(qū)修正32-33
• 3.5 小結(jié)33-34
• 第四章 氣溶膠質(zhì)量濃度空間垂直分布的反演模型34-51
• 4.1 引言34
• 4.2 氣溶膠質(zhì)量濃度的反演模型34-37
• 4.2.1 氣溶膠質(zhì)量濃度的模型34-35
• 4.2.2 氣象因子模型修正35-37
• 4.3 激光雷達(dá)反演氣溶膠空間垂直分布實(shí)驗(yàn)37-47
• 4.3.1 米通道反演實(shí)驗(yàn)37-39
• 4.3.2 拉曼通道反演實(shí)驗(yàn)39-41
• 4.3.3 拉曼-米激光雷達(dá)信號拼接方法41-47
• 4.4 氣象因子模型修正實(shí)驗(yàn)47-50
• 4.5 小結(jié)50-51
• 第五章 南京北郊上空氣溶膠反演51-59
• 5.1 引言51
• 5.2 數(shù)據(jù)及篩選方法51-52
• 5.3 南京北郊上空氣溶膠反演52-58
• 5.3.1 低空氣溶膠消光系數(shù)反演52-55
• 5.3.2 中低空氣溶膠消光系數(shù)反演55-58
• 5.4 小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論與建議59-61
• 6.1 主要結(jié)論59-60
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)60
• 6.3 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-69
• 作者簡介69-70
• 致謝70

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