利用全荧光波段激光雷达系统探测华北地区荧光气溶胶廓线
编号:3729
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更新:2023-04-29 21:10:34
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快闪报告
摘要
了解荧光气溶胶的垂直结构对于评估其对区域人类健康、环境和气候的影响具有重要意义。本文开发了一种全波段光谱激光雷达系统,用于观测大气气溶胶中64通道(370-710 nm)的荧光光谱,激发波长为355 nm。所开发的激光雷达系统还同时检测了355 nm处的退偏比,以及387 nm和407 nm处的拉曼散射信号。为了研究大气荧光气溶胶的特征,2016年4月至5月,通过激光雷达观测了中国北部尘埃源附沙尘近的荧光气溶胶。结果表明,对于沙尘气溶胶,在355 nm处的PDR值为0.2,荧光强度随沙尘强度的增加而增加。沙尘的最大荧光效率可达0.15,几乎比晴天高出一个数量级,表明沙尘中含有大量的生物气溶胶。此外,空气污染事件中也表现出较强的荧光信号,荧光效率可达到0.25,但其PDR仅为0.14。结果发现,在空气污染条件下,水汽混合比与荧光效率成反比,而在沙尘条件下与荧光效率成正比。空气污染的荧光光谱形状基本平坦,而沙尘气溶胶的光谱在420-430 nm、550-570 nm和630-640 nm处有三个荧光峰。基于三维荧光光谱(EEM)和层次聚类分析(HCA)的结果,张北地区气溶胶的荧光光谱分布受到当地生物质燃烧气溶胶(BBA)和腐殖质类物质(HULIS)的影响。本研究为激光雷达实时探测荧光气溶胶提供了一种新的方法,提高了生物气溶胶的检测能力,有利于进一步评价生物气溶胶对人类健康和气候变化的影响。
关键词
dust;bioaerosols;lidar;fluorescence;Raman
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