Under the background of global climate change and atmospheric environmental pollution increasingly serious in China, fine retrieval of atmospheric aerosol optical and microphysical parameters become an urgent need to evaluate its climate effect and environmental effect. Therefore, the study on fine retrieval, data fusion and interactive correction of aerosol optical and microphysics properties is carried out by combining lidar, skyradiometer with the radiative transfer model in this research. It is mainly focused on the key techniques, including the effect of multiple scattering in heavy pollution weather calculated using the radiation transfer model aiming to optimization of aerosol optical property derived from skyradiometer; the aerosol size distribution, phase function and single scattering albedo data derived from multi-wavelength and Raman lidar, and the reliability of retrieved aerosol parameters validated through combination the radiative transfer model; and the study on the technique of data fusion and interaction correction by combing sky radiometer with lidar, providing a idea and method for the combination of passive and active measurements. Therefore, the results will not only provides plenty of reliable aerosol property, and also provide a powerful technical support for further improving the capacity of aerosol numerical model to simulate and evaluate the climate and environmental effects of atmospheric aerosol.
在全球气候变化和我国大气环境污染日益严峻的背景下,准确反演气溶胶的光学及微物理参量成为评估其气候效应和环境效应时迫切需要解决的难点之一。项目提出以太阳光度计融合激光雷达等光学仪器为观测手段,结合辐射传输模式,开展大气气溶胶光学及微物理特性的精细反演、数据融合以及交互校正研究,实现主、被动遥感的优势互补及应用。重点研究:利用辐射传输模式评估重污染天气下多次散射的影响,优化基于太阳光度计的气溶胶光学特性的反演精度;结合地面多波长拉曼激光雷达数据,探索粒子谱、相函数以及单次散射反照率等参数的反演方法,通过辐射闭合实验验证其合理性;构建太阳光度计与激光雷达数据融合的理论与模型,为主、被动探测的结合提供新思路和新方法。项目研究成果将丰富现有太阳光度计及激光雷达的反演算法,提升气溶胶的光学及微物理特性的反演精度,为进一步提升气溶胶数值模式模拟能力和评估气溶胶气候和环境效应提供有力的技术支撑。
项目提出以太阳光度计融合激光雷达等光学仪器为观测手段,结合蒙特卡洛和辐射传输模式,开展大气气溶胶光学及微物理特性的精细反演、数据融合以及交互校正研究。主要利用期望平均法与拟合平均法优化了传统Langley定标的结果,获得了更为稳定的仪器定标系数;反演了气溶胶的各种光学、微物理参数,统计分析并研究了西安地区不同季节、天气条件下的分布特征和原因;利用蒙特卡洛和辐射传输模式评估了在紫外波段和重污染天气下多次散射的影响,优化了基于太阳光度计的气溶胶光学特性的反演精度;结合地面多波长拉曼激光雷达数据,进行了太阳光度计与激光雷达的对比分析以及相互校正,初步实现了主、被动遥感的优势互补及应用。项目研究成果将丰富现有太阳光度计及激光雷达的反演算法,提升气溶胶的光学及微物理特性的反演精度,为进一步提升气溶胶数值模式模拟能力和评估气溶胶气候和环境效应提供有力的技术支撑。
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数据更新时间:2023-05-31
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