228 / 2023-04-06 11:13:58

基于多普勒激光雷达观测的葫芦岛地区大气边界层 高度及其对污染物的影响

多普勒激光雷达；大气边界层高度；梯度法；PM2.5

相干多普勒激光雷达具有高时空分辨率的优势，可用于捕捉大气边界层精细结构。本文基于2020年冬季架设于辽宁省葫芦岛地区的激光雷达风场观测试验，利用激光雷达回波信号获取气溶胶边界层高度。激光雷达采取五波束转动的观测模式，利用不同方向的径向数据可以同时获取海洋、陆地不同下垫面的边界层高度。本文利用激光雷达N、S径向波束的秒级回波数据，基于梯度法原理，经小波阈值去噪与局部多项回归后分别得到海洋、陆地不同下垫面的边界层高度。结果表明：夜间海上气溶胶边界层高度高于陆地；由于海上热辐射低于陆地，导致日间边界层抬升晚于陆地。此外，12月22日至23日期间当地发生一次较严重的颗粒物污染事件，PM2.5峰值浓度超过250微克每立方米。夜间大气由于存在逆温结构稳定，污染物不易扩散，上午随着边界层内部的垂直混合，此次污染逐渐消散。