霾、又稱灰霾,近年來灰霾天氣日益嚴(yán)重,灰霾不僅損害人體健康,還影響著所在區(qū)域的大氣光學(xué)特性。因此,灰霾探測對于環(huán)境監(jiān)控和研究大氣光通信是十分有必要的。為了提高灰霾測量的精確度以及實時性,本文使用抗干擾能力強(qiáng)、隱秘性高的“日盲”紫外光對灰霾進(jìn)行探測。文中根據(jù)所建立的“日盲”紫外光后向散射探測灰霾模型和灰霾粒子的紫外光偏振模型,對不同物理特性的灰霾的紫外光后向散射回波及偏振特性進(jìn)行了研究,研究重點如下:（1）論文基于蒙特卡洛方法模擬光子的運動過程,構(gòu)建了“日盲”紫外光后向散射探測灰霾模型,利用Mie散射理論和T矩陣方法仿真了球形與非球形灰霾粒子在不同濃度條件下的紫外脈沖后向散射回波特性。仿真結(jié)果表明,當(dāng)灰霾濃度在500μg/m3以內(nèi)時,紫外脈沖后向散射回波的峰值功率隨著灰霾濃度的增大而增大,且不同濃度灰霾的脈沖回波峰值功率之間呈線性關(guān)系,脈沖回波半高全寬隨著灰霾濃度的增大而減小。對于橢球形和圓柱形灰霾粒子,在相同濃度條件下,當(dāng)粒子的形變量越小時,脈沖回波的峰值功率和半高全寬越大;對于切比雪夫形灰霾粒子,在相同濃度條件下,當(dāng)形變參數(shù)和波紋參數(shù)越大時,脈沖回波的峰值功率和半高全寬越大。（2）論... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 紫外光的國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.2 灰霾等氣溶膠光散射的國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.3 散射偏振的國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的組織安排
    1.5 小結(jié)
2 紫外光探測灰霾粒子的理論基礎(chǔ)
    2.1 “日盲”紫外光
    2.2 灰霾粒子的物理特性
    2.3 灰霾粒子的紫外光散射理論
        2.3.1 球形粒子的Mie散射理論
        2.3.2 非球形粒子的散射理論
    2.4 灰霾粒子的偏振理論
    2.5 小結(jié)
3 紫外光探測灰霾模型及球形灰霾的后向散射回波
    3.1 灰霾粒子的消光系數(shù)和散射相函數(shù)
    3.2 “日盲”紫外光后向散射探測灰霾模型
        3.2.1 紫外脈沖收發(fā)模型
        3.2.2 光子傳輸方向
        3.2.3 光子散射路程
        3.2.4 光子到達(dá)后向接收端
    3.3 球形灰霾粒子的紫外脈沖回波
        3.3.1 紫外光后向散射沖擊響應(yīng)
        3.3.2 球形灰霾粒子的脈沖回波特性分析
    3.4 小結(jié)
4 非球形灰霾粒子的紫外光后向散射回波特性
    4.1 常見的非球形灰霾粒子模型
    4.2 非球形灰霾粒子的散射參數(shù)和散射相函數(shù)
    4.3 非球形灰霾粒子的仿真結(jié)果分析
        4.3.1 橢球形灰霾粒子的紫外脈沖回波特性
        4.3.2 圓柱形灰霾粒子的紫外脈沖回波特性
        4.3.3 切比雪夫形灰霾粒子的紫外脈沖回波特性
    4.4 小結(jié)
5 灰霾粒子的紫外光偏振特性
    5.1 灰霾粒子的紫外光偏振模型
    5.2 球形灰霾粒子的紫外光偏振特性
    5.3 非球形灰霾粒子的紫外光偏振特性
        5.3.1 橢球形灰霾粒子的紫外光散射線偏振度
        5.3.2 圓柱形灰霾粒子的紫外光散射線偏振度
        5.3.3 切比雪夫形灰霾粒子的紫外光散射線偏振度
    5.4 灰霾粒子的線偏振度差異
    5.5 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙光路DOAS系統(tǒng)獲取大氣顆粒物粒譜分布方法研究[J]. 李素文,牟福生,胡麗莎,雒靜,施瑞瑞,韋民紅.  光譜學(xué)與光譜分析. 2019(11)
[2]激光雷達(dá)霸州地區(qū)氣溶膠觀測分析[J]. 張鑫,周鵬,楊少波,黃浩杰,趙瑋,魏渠成,王夢.  氣象水文海洋儀器. 2019(03)
[3]基于激光雷達(dá)技術(shù)的局域TSP特性分析[J]. 陳柯蓓,何夢迪,張琦,馮俊,董昊,倪曉昌,蘆宇.  智能計算機(jī)與應(yīng)用. 2019(04)
[4]基于空間網(wǎng)格尺度的中國PM2.5污染健康效應(yīng)空間分布[J]. 曾賢剛,阮芳芳,彭彥彥.  中國環(huán)境科學(xué). 2019(06)
[5]基于寧波地區(qū)大氣顆粒物監(jiān)測激光雷達(dá)的一次灰霾過程分析[J]. 高愛臻,胡利軍,楊豪,顏宗華.  氣象水文海洋儀器. 2019(02)
[6]不同形狀的非球形粒子對偏振傳輸特性的影響[J]. 張肅,戰(zhàn)俊彤,付強(qiáng),段錦,李英超,姜會林.  光學(xué)學(xué)報. 2019(06)
[7]合肥市冬季灰霾天氣PM2.5源解析[J]. 李啟勇,朱余,魏楨,張普濤.  環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警. 2019(03)
[8]Recent advances in Ga-based solar-blind photodetectors[J]. 徐明升,葛磊,韓明明,黃靜,徐化勇,楊再興.  Chinese Physics B. 2019(02)
[9]非球形氣溶膠粒子散射相函數(shù)經(jīng)驗公式[J]. 程晨,徐青山,朱琳.  光譜學(xué)與光譜分析. 2019(01)
[10]基于熒光信號的海陸源生物氣溶膠特征研究[J]. 任怡,黃曉鋒,陳雯廷,王川,何凌燕.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2018(07)



本文編號：3734405