基于Mie散射激光雷达定量反演大气PM2.5质量浓度方法与应用

基本信息
批准号:41240033
项目类别:专项基金项目
资助金额:20.00
负责人:刘文利
学科分类:
依托单位:山东大学
批准年份:2012
结题年份:2013
起止时间:2013-01-01 - 2013-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:侯鲁健,徐建强,何涛,司书春,刘泽常,张桂芹,吕波,李蕾
关键词:
消光后向散射比质量浓度PM25激光雷达
结项摘要

The aerosol extinction-to-backscatter ratio is an important parameter for inverting aerosol extinction in the lidar equation. In order to accurately solve the aerosol extinction coefficient, it is suggested to use two Mie scattering lidars (355nm and 532nm) and sun photometer for aerosol detection together. Through the observation and study of the data obtaining from the method of combination of active and passive remote sensing in the long term, it is useful to establish the parameter database about aerosol extinction-to-backscatter ratio under the typical conditions of weather and aerosol. And this database would be beneficial to accurately solve the aerosol extinction coefficient by Mie scattering lidars. .Therefore, on the basis of obtaining accurate aerosol extinction coefficient it is effective to study the relationship between the extinction properties of aerosol and mass concentration of fine particulate matter (PM2.5) in a further degree..From observing the spatial and temporal distribution of particulate matter by lidars in urban and carrying out the PM2.5 mass concentration and meteorological observations in the same time, we will obtain the quantitative relationship between the extinction coefficient and the concentration of particulate matter by multiple regression analysis..The method established from using Mie scattering lidars quantitative inversion of the concentration of particulate matter will provide technical support for our city to carry out three-dimensional dynamic monitoring and prediction of particulate matter.

利用激光雷达探测气溶胶消光系数反演PM2.5质量浓度有时间和空间高分辨率的优势,但激光雷达反演消光系数的精度受到请多因素的影响,其中消光后向散射比是影响反演精度的关键参数。弄清不同类型气溶胶的消光后向散射比对于激光雷达精确反演气溶胶消光系数意义重大,而目前国内还缺乏长期的相关研究结果。本项目以济南及周边城市为研究对象,利用两台Mie散射激光雷达(355nm和532nm)与太阳光度计长期开展气溶胶探测,并辅以风廓线和温廓线等气象要素探测,同时对气溶胶成分进行分析。通过主被动联合遥感确定消光后向散射比的方法,建立典型(分采暖季和非采暖季)天气和气溶胶类型条件下的消光后向散射比的参数库。在通过该参数库精确求解消光系数的基础上,对气溶胶消光特性与PM2.5质量浓度之间的关系展开深入研究,建立Mie散射激光雷达定量反演PM2.5质量浓度的方法,为我国城市开展PM2.5三维动动态监测与预报研究工作提供研究基础。

项目摘要

利用激光雷达探测气溶胶消光系数反演PM2.5质量浓度有时间和空间高分辨率的优势,但激光雷达反演消光系数的精度受到请多因素的影响,其中消光后向散射比是影响反演精度的关键参数。弄清不同类型气溶胶的消光后向散射比对于激光雷达精确反演气溶胶消光系数意义重大,而目前国内还缺乏长期的相关研究结果。本项目以济南为研究对象,利用两台Mie散射激光雷达(355nm和532nm)与太阳光度计长期开展气溶胶探测,同时对气溶胶成分进行分析。通过主被动联合遥感确定消光后向散射比的方法,建立典型(分采暖季和非采暖季)天气和气溶胶类型条件下的消光后向散射比的参数库。在通过该参数库精确求解消光系数的基础上,对气溶胶消光特性与PM2.5质量浓度之间的关系展开深入研究,建立Mie散射激光雷达定量反演PM2.5质量浓度的方法,为我国城市开展PM2.5三维动动态监测与预报研究工作提供研究基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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