激光雷达探测大气气溶胶反演算法及光学特性研究的任务书.docx

激光雷达探测大气气溶胶反演算法及光学特性研究的任务书
任务书
一、课题名称及背景
课题名称：激光雷达探测大气气溶胶反演算法及光学特性研究
背景：随着工业化和城市化的快速发展，大气污染日益加剧，特别是气溶胶污染已经成为制约全球气候和环境质量的重要因素之一。因此，对于气溶胶粒子的快速探测和监测已经成为环境保护工作的重要任务。激光雷达是一种高精度、快速、非接触地探测大气气溶胶的有效手段，因此对气溶胶粒子的反演算法和光学特性的研究是十分必要的。
二、研究目的与意义
本课题旨在研究激光雷达探测大气气溶胶的反演算法和光学特性，并进一步探讨气溶胶粒子的来源、性质和对大气和环境的影响。具体目的如下：
1.研究激光雷达反演气溶胶粒子浓度、分布和光学特性的算法。
2.通过实验和模型的研究，分析气溶胶粒子的来源和性质，探讨气溶胶粒子的光学特性和影响因素。
3.开展对不同气体污染物和气溶胶粒子的探测实验，提高激光雷达的探测和监测能力。
4.为大气污染控制和环境监测提供科学依据和技术支持。
三、研究内容和技术路线
1.激光雷达反演算法研究。利用多参数反演技术，研究气溶胶粒子在激光雷达的散射光数据中的特征，建立光学特性与浓度、分布之间的关系模型，对大气气溶胶粒子进行快速精确探测。
2.气溶胶光学特性研究。利用不同光学特性的气溶胶粒子，开展实验研究，探讨不同类型和来源的气溶胶粒子的光学特性和辐射特性，建立气溶胶光学特性与源、性质之间的关系模型。
3.探测实验和监测网络建设。应用激光雷达，对不同类型和来源的气溶胶进行探测和监测，建立气溶胶监测网络，提高大气污染监测和控制能力，实现对大气污染的快速响应和准确评估。
四、成果要求
1.编制激光雷达探测大气气溶胶反演算法和光学特性研究报告，提出激光雷达对气溶胶粒子探测的新方法和新思路。
2.发表相关学术论文3篇（含1篇SCI/EI），申报1项科研项目（如有条件）。
3.建立气溶胶监测网络，提高对大气污染的探测和监测能力。
4.取得相关技术成果，并制定技术方案，为大气污染控制和环境保护提供技术支持。
五、研究进度和经费预算
计划用时2年，经费预算40万元。
第一年：激光雷达反演算法和气溶胶光学特性研究；探测实验准备和技术开发。
第二年：气溶胶探测实验和监测网络建设；成果撰写、论文发表和科研项目申报。
六、研究团队和分工
本课题涉及激光雷达和大气环境等多个领域，在研究过程中需要多方面的技术支持和团队合作，研究团队成员如下：
1.主要研究人员
负责整个研究工作的实施和管理，以及相关成果的撰写和发布。
2.实验技术人员
负责激光雷达的探测实验和数据处理，气溶胶探测仪器的维护和操作。
3.模型模拟人员
负责气溶胶光学特性与粒子特征之间的数据分析和模拟研究。
4.组织协调人员
负责研究团队的组织和协调，保证研究任务的顺利进行。
七、参考文献
1.李志平,糜焱等.激光雷达在大气污染监测中的应用及展望[J].中国环境科学,2019(5):94-101.
2.李雁,戴立,王辉.气溶胶对太阳辐射的反射和吸收研究[C].第28届中国气象学会年会,2019.
3.MaY,HongG,LiuY.Simulationstudyofaerosolopticalpropertiesbasedonaparticlemodel[J].JournalofSoutheastUniversity(NaturalScienceEdition),2018,48(2):199-204.
4.王中原,李晓燕,赵翻.激光雷达探测气溶胶在大气中的浓度反演算法[J].四川环境,2017,36(6):39-42.
5.ZhangY,LvM,WangY.Opticalpropertiesofaerosolparticlesinurbanenvironment[J].JournalofEnvironmentalSciences,2016,41:45-52.