發(fā)布時間：2020-07-15 10:20

【摘要】：當前環(huán)境問題日益突出,防治大氣污染已成為當務之急。大氣激光雷達作為一種主動的遙感技術,在實時監(jiān)測環(huán)境方面具有很大的優(yōu)勢。雖然傳統(tǒng)的脈沖激光雷達技術在環(huán)境監(jiān)測方面比較成熟,然而,光源和檢測器的復雜性、高成本、高維護要求限制了其進一步的應用。本文的研究目標是利用新型的大氣激光雷達技術解決傳統(tǒng)脈沖激光雷達技術的挑戰(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(SLidar)技術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技術中的應用,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技術、米散射偏振激光雷達技術、雙波長激光雷達技術和差分吸收激光雷達技術四個方面進行了研究。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技術的差分吸收激光雷達(DIAL)來測量。實驗結果表明,在0.3 km-1 km范圍內的相關系數(shù)約為0.94,驗證了基于SLidar技術的差分吸收激光雷達技術在監(jiān)測NO_2濃度方面具有很大的潛力。該工作為SLidar技術提供了優(yōu)化的系統(tǒng)參數(shù),并為該技術在遙感應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。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN958.98

【參考文獻】

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本文編號：2756361