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基于光散射的气溶胶探测技术及应用开题报告

 2022-01-29 20:22:54  

全文总字数:2413字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

气溶胶作为大气的一种成分,在大气光学等诸多过程中发挥着重要的作用。气溶胶是指悬浮在空气中尺寸小于2μm的颗粒物。气溶胶按其来源可分为自然原因引起的污染源和人为原因引起的污染源。自然源如扬沙,沙尘暴,火山爆发等;人为源主要包括汽车尾气的排放,工业废气的排放,化石和非化石燃料的燃烧。大量的颗粒物存留在空气中对人们的生产生活产生了重大影响,尤其是空气中有毒的颗粒物会人体产生很大的危害。据统计目前影响人类生产生活的气溶胶主要是人为源造成的,人类排放的大量有毒颗粒长时间停留在空气中,无疑对人类来说是一颗定时炸弹。因此对于大气气溶胶的研究是十分有意义的,通过了解气溶胶的产生,发展,成熟和消亡的过程,对于合理的控制大气中的气溶胶和指导人类的生产生活具有极其重要的作用。通过激光在传输的光学特性的变化去研究大气气溶胶的特性是了解大气气溶胶变化的一个很好的手段。近年来,越来越多的科研人员通过主被动光学仪器研究大气性质,被动设备如太阳光度计,主动设备如激光雷达等等。本论文正是借助激光大气遥感的手段了解大气气溶胶的浓度和微物理特性。

激光雷达作为一种主动遥感设备,在大气成分研究和环境监测中具有极其重要的意义,激光雷达具有效性高,价格低廉,快速方便等优点。利用激光雷达能够探测到当前地区的云和气溶胶的分布状况和光学特性。目前激光雷达技术在国内外已经取得了一些重要的进展。例如,美国能源部在研究全球气候变化的大气辐射观测项目中,广泛使用激光雷达监测云和气溶胶。目前,伴随着激光技术的高速发展,激光雷达实现的自由度也越来越大。同时激光雷达的技术的发展也推动着激光技术朝着高新技术上发展。目前激光雷达在军事,气象,民用服务等领域发挥着重要的作用。激光雷达对我们来说已不再是一种遥远的技术,它在我们的生活的各个方面都发挥着重要的作用,比如利用激光雷达进行车载导航等等。

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2. 研究的基本内容

本论文设计了一台米散射偏振激光雷达,完成对激光雷达系统的设计,定标和观测和实验数据的处理和分析。

本课题的主要任务如下:

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

论文进度:

2016年1月至3月 对米散射激光雷达系统硬件设计和标定

2016年3月至4月 对南京地区的气溶胶的光学特性初步探测与分析

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4. 参考文献

[1]祁增营.地基大气气溶胶遥感反演和区域特性研究[d].辽宁工程技术大学2009

[2]张天佑.激光雷达数据的高精度高速采集及可视化的研究[d].西安理工大学 2009

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