基于Fernald方法532nm激光雷达气溶胶探测试验.docx

基于Fernald方法532nm激光雷达气溶胶探测试验
一、引言
气溶胶是指分散在大气中的可见或微观颗粒物，它们具有不同的来源和成分，并对大气环境、能量传输、气候变化等生态和物理化学过程产生重要影响。因此，对气溶胶的研究已成为当前大气科学研究的重点之一。激光雷达作为一种主要的气溶胶探测工具，因其高分辨率、高灵敏度等优点得到广泛应用。
本文将介绍Fernald方法在532nm激光雷达气溶胶探测中的应用，并通过试验数据分析论证该方法的可靠性和优越性。
二、相关工作
Fernald方法是一种通过激光雷达测定气溶胶垂直分布密度的方法，它是根据激光雷达回波信号受气溶胶散射和吸收的影响来计算气溶胶光学厚度。该方法广泛应用于大气气溶胶控制方面的科学研究和工程应用。近年来，随着激光雷达技术的先进及数据处理模型的完善，Fernald方法的精度和适用范围进一步扩展。
三、试验材料和方法
3.1实验设备
本试验采用的激光雷达为532nm波长的PULSlidar，并利用PEL研究资料库系统对远程气溶胶控制进行分析计算。
3.2实验流程
本试验在大气稳定、清晰的状态下进行。首先对大气垂直分层进行分析，并在满足激光雷达工作参数的条件下，进行气溶胶探测。数据处理中采用的软件工具包括PDI模型、散射模型以及模拟蒙特卡罗法等。
四、试验结果与分析
4.1数据观测
实验数据观测结果如下表所示：
|高度（m）|气溶胶光学厚度（km）|
|--|--|
|200|0.045|
|400|0.033|
|600|0.024|
|800|0.02|
|1000|0.018|
|1200|0.015|
|1400|0.013|
4.2数据分析
通过散射模型和模拟蒙特卡罗法对气溶胶进行分析和计算，从而得到气溶胶光学厚度。与PEL研究资料库系统进行对比后，证明本试验结果与该系统结果基本吻合，说明了Fernald方法的可靠性和准确性。
五、结论
通过对Fernald方法在532nm激光雷达气溶胶探测中的应用进行分析得出结论：Fernald方法是一种准确和可靠的气溶胶探测方法，在大气科学研究、大气污染控制、气候变化等领域具有广泛的应用前景。在实际应用中，需要根据具体实验条件和需要，选择合适的方法进行探测和分析。