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差分吸收激光雷达探测二氧化硫实验研究

林金明 曹开法 胡顺星 黄见 苑克娥 时东锋 邵石生 徐之海

林金明, 曹开法, 胡顺星, 黄见, 苑克娥, 时东锋, 邵石生, 徐之海. 差分吸收激光雷达探测二氧化硫实验研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(3): 872-878.
引用本文: 林金明, 曹开法, 胡顺星, 黄见, 苑克娥, 时东锋, 邵石生, 徐之海. 差分吸收激光雷达探测二氧化硫实验研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(3): 872-878.
Lin Jinming, Cao Kaifa, Hu Shunxing, Huang Jian, Yuan Ke'e, Shi Dongfeng, Shao Shisheng, Xu Zhihai. Experiment study of SO2 measurement by differential absorption lidar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(3): 872-878.
Citation: Lin Jinming, Cao Kaifa, Hu Shunxing, Huang Jian, Yuan Ke'e, Shi Dongfeng, Shao Shisheng, Xu Zhihai. Experiment study of SO2 measurement by differential absorption lidar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(3): 872-878.

差分吸收激光雷达探测二氧化硫实验研究

基金项目: 

国家重大科研仪器设备研制专项(41127901);青年科学基金(41205020)

详细信息
    作者简介:

    林金明(1990-),男,硕士生,主要从事差公吸收激光雷达大气痕量气体探测方面的研究.Email:jmlin@aiofm.ac.cn

  • 中图分类号: TN958.98

Experiment study of SO2 measurement by differential absorption lidar

  • 摘要: 二氧化硫是大气中最常见、最重要的污染物之一.差分吸收激光雷达探测二氧化硫具有高时空分辨率、高探测精度等优点.用两台Nd:YAG 激光器泵浦两台染料激光器后,通过倍频晶体得到测量大气二氧化硫所需的两个波长,它们分别是on=300.05nm 和off=301.5nm.将两束光束用几组反射镜合为一束光束,经扩束镜6 倍扩束后垂直发射进入到大气中.接收望远镜收集两个激光波长的大气后向散射信号,信号采集单元记录两个波长的后向散射回波信号的垂直高度分布.通过数据反演获得二氧化硫的高度分布.初步实验结果表明,实验期间合肥西郊董铺岛垂直高度0.3~1.6km 的二氧化硫在0~14ppb 范围内波动.最后分析并估算了该二氧化硫差分吸收激光雷达的四个主要误差来源.
  • [1] Liu Qi. Environmental Chemistry [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2006. (in Chinese) 刘绮. 环境化学 [M]. 北京: 化学工业出版社, 2006.
    [2]
    [3]
    [4] Tang Xiaoyan, Li Jinlong, Li Xin, et al. Atmosphere Environmental Chemistry [M]. Beijing: Higher Education Press, 1990. (in Chinese) 唐孝炎, 李金龙, 栗欣, 等. 大气环境化学 [M]. 北京: 高等教育出版社, 1990.
    [5] Schotland R M. Some observations of the vertical profile of water vapor by a laser optical radar[C]//Proceedings of the 4th Symposium on Remote Sensing of Environment, 1966.
    [6]
    [7] Fredriksson K, Galle B, Nystrom K, et al. Mobile lidar system for environmental probing [J]. Applied Optics, 1981, 20(24): 4181-4189.
    [8]
    [9]
    [10] Goers U B. Laser remote sensing of sulfur dioxide and ozone with the mobile differential absorption lidar [J]. Optical Engineering, 1995, 34(11): 3097-3102.
    [11]
    [12] Fujii T, Fukuchi T, Goto N, et al. Dual differential absorption lidar for the measurement of atmospheric SO2 of the order of parts in 109 [J]. Applied Optics, 2001, 40(6): 949-956.
    [13] Hu Shunxing, Hu Huanling, Zhang Yinchao, et al. Differential absorption lidar for environmental SO2 measurements [J]. Chinese Journal of Lasers, 2004, 31(9): 1121-1126. (in Chinese) 胡顺星, 胡欢陵, 张寅超, 等. 差分吸收激光雷达测量环境SO2 [J]. 中国激光, 2004, 31(9): 1121-1126.
    [14]
    [15] Weitkamp C. Lidar Range Resolved Optical Remote Sensing of the Atmosphere [M]. New York: Springer-Verlag New York Inc., 2005.
    [16]
    [17] Sun Jingqun. Lidar Atmospheric Detection [M]. Beijing: Science Press, 1986. (in Chinese) 孙景群. 激光大气探测 [M]. 北京: 科学出版社, 1986.
    [18]
    [19] Vandaele A C, Hermans C, Fally S. Fourier transform measurements of SO2 absorption cross sections: II. temperature dependence in the 29 000-44 000 cm-1(227-345 nm) region [J]. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2009, 110(18): 2115-2126.
    [20]
    [21] Liu Zhaoyan, Hunt W, Vaughan M, et al. Estimating random errors due to shot noise in backscatter lidar observations [J]. Applied Optics, 2006, 45(18): 4437-4447.
    [22]
    [23]
    [24] Sasano Y, Kobayashi T. Feasibility study on space lidars for measuring global atmospheric environment [R]. Japan: NIES, 1995.
    [25] Uchino O, Tabata I. Mobile lidar for simultaneous measurements of ozone, aerosols, and temperature in the stratosphere [J]. Applied Optics, 1991, 30(15): 2005-2012.
    [26]
    [27] Serdyuchenko A, Gorshelev V, Weber M, et al. New broadband high-resolution ozone absorption cross-sections [J]. Spectroscopy of Europe, 2011, 23(6): 3.
    [28]
    [29] Voigt S, Orphal J, Burrows J P. The temperature and pressure dependence of the absorption cross-sections of NO2 in the 250~800 nm region measured by Fourier-transform spectroscopy [J]. Journal of Photochemistry and Photobiology Chemistry, 2002, 149(1-3): 1-7.
  • [1] 张容川, 王筱晔, 张洪玮, 刘晓英, 王希涛, 秦胜光, 尹嘉萍, 王琪超, 吴松华.  多普勒激光雷达近地面飞机尾涡反演方法优化 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230160-1-20230160-13. doi: 10.3788/IRLA20230160
    [2] 涂爱琴, 王珍珠, 李恒昶, 施奇兵, 张海, 刘东, 翁宁泉.  利用激光雷达探测潍坊市夏季臭氧分布特征 . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20220579-1-20220579-8. doi: 10.3788/IRLA20220579
    [3] 饶瑞中.  现代大气光学及其在光电工程应用中的问题分析与展望(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210818-1-20210818-10. doi: 10.3788/IRLA20210818
    [4] 梅亮, 孔政, 林宏泽, 费若男, 成远, 宫振峰, 陈珂, 刘琨, 华灯鑫.  基于沙氏成像原理的激光雷达技术研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20210033-1-20210033-17. doi: 10.3788/IRLA20210033
    [5] &陈双远, &张芳, 齐琳琳, 韩成鸣, 曾丽, 许方宇.  国内典型天文台站大气红外背景辐射实测分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1203010-1203010(9). doi: 10.3788/IRLA201948.1203010
    [6] 陶宗明, 施奇兵, 谢晨波, 刘东, 张帅.  利用CCD和后向散射激光雷达精确探测近地面气溶胶消光系数廓线 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 43-49. doi: 10.3788/IRLA201948.S106007
    [7] 庄子波, 陈星, 台宏达, 宋德龙, 徐丰田, 邢志伟.  双激光雷达的水平风场估计方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1005008-1005008(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1005008
    [8] 洪光烈, 李嘉唐, 王建宇, 李虎, 王一楠, 孔伟.  0.94 μm差分吸收激光雷达地基工作的进展 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1203009-1203009(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1203009
    [9] 徐玲, 卜令兵, 蔡镐泽, 萨日娜, 杨彬, 周军.  中红外差分吸收激光雷达NO2测量波长选择及探测能力模拟 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1030002-1030002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1030002
    [10] 洪光烈, 梁新栋, 肖春雷, 孔伟, 舒嵘.  水汽差分吸收激光雷达发射机935 nm高功率光参量振荡器 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1230007-1230007(9). doi: 10.3788/IRLA201847.1230007
    [11] 陶宗明, 单会会, 张辉, 张连庆, 王申浩, 麻晓敏, 周浦城, 姚翎, 薛模根, 王邦新, 谢晨波, 刘东, 王英俭.  单波长发射五通道接收激光雷达系统研制 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1030002-1030002(7). doi: 10.3788/IRLA201765.1030002
    [12] 刘栋, 戴聪明, 魏合理.  中高层大气CO2临边辐射院模拟与观测对比分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 211001-0211001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0211001
    [13] 宗飞, 张志刚, 王柯, 霍文, 胡月宏, 常金勇, 强希文.  新疆戈壁地区近湖面大气湍流强度测量与分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 104-108.
    [14] 张洪建, 韦宏艳, 贾锐, 程玲.  斜程大气湍流中成像系统分辨率的影响因素研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1569-1573.
    [15] 向劲松, 张明杰.  一种空间激光通信中模拟湍流效应的新方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2721-2725.
    [16] 胡冬冬, 舒志峰, 孙东松, 张飞飞, 窦贤康.  瑞利测风激光雷达夜间准零风层观测结果分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 482-485.
    [17] 曹开法, 黄见, 胡顺星.  边界层臭氧差分吸收激光雷达 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2912-2917.
    [18] 王利国, 吴振森, 王明军, 王万君, 张耿.  湍流大气中部分相干光二阶统计特性的三参数模型及其应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 317-320.
    [19] 孙刚, 翁宁泉, 张彩云, 高慧, 吴毅.  基于NOAA模式的典型地区大气湍流高度分布 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 388-393.
    [20] 陶宗明, 刘东, 麻晓敏, 陈向春, 王珍珠, 谢晨波, 王英俭.  基于CCD的侧向激光雷达系统研制及探测个例 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3282-3286.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-07
  • 修回日期:  2014-08-18
  • 刊出日期:  2015-03-25

差分吸收激光雷达探测二氧化硫实验研究

    作者简介:

    林金明(1990-),男,硕士生,主要从事差公吸收激光雷达大气痕量气体探测方面的研究.Email:jmlin@aiofm.ac.cn

基金项目:

国家重大科研仪器设备研制专项(41127901);青年科学基金(41205020)

  • 中图分类号: TN958.98

摘要: 二氧化硫是大气中最常见、最重要的污染物之一.差分吸收激光雷达探测二氧化硫具有高时空分辨率、高探测精度等优点.用两台Nd:YAG 激光器泵浦两台染料激光器后,通过倍频晶体得到测量大气二氧化硫所需的两个波长,它们分别是on=300.05nm 和off=301.5nm.将两束光束用几组反射镜合为一束光束,经扩束镜6 倍扩束后垂直发射进入到大气中.接收望远镜收集两个激光波长的大气后向散射信号,信号采集单元记录两个波长的后向散射回波信号的垂直高度分布.通过数据反演获得二氧化硫的高度分布.初步实验结果表明,实验期间合肥西郊董铺岛垂直高度0.3~1.6km 的二氧化硫在0~14ppb 范围内波动.最后分析并估算了该二氧化硫差分吸收激光雷达的四个主要误差来源.

English Abstract

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