纯转动拉曼谱反演大气温度和气溶胶后向散射系数的新方法  

A new method for inversion of atmospheric temperature and aerosol backscatter coefficient using pure rotational Raman spectrum

作　　者：钟山[1,2,3,4] 易帆[1,3,4] 张绍东[1,3,4] 

机构地区：[1]武汉大学电子信息学院,武汉430079 [2]华中光电技术研究所-武汉光电国家实验室,武汉430073 [3]武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室,武汉430079 [4]武汉大气遥感国家野外科学观测研究站,武汉430079

出　　处：《地球物理学报》2012年第11期3527-3533,共7页Chinese Journal of Geophysics

基　　金：国家自然科学基金重点项目(40731055)资助

摘　　要：利用大气分子的纯转动信号反演大气温度,被证明是一种精度很高的方法,目前已得到广泛的应用并在世界各地建立起多台纯转动拉曼激光雷达.全部的纯转动拉曼谱线之和是不依赖于温度的,利用这个特性,可以不需要任何的假设,反演大气气溶胶的消光.本文介绍了一种新的探测大气气溶胶的方法,首次提出通过提取纯转动单支谱(J=4和14),加上Rayleigh&Mie通道的激光雷达方程,不需要附加任何假设,导出了气溶胶后向散射系数的数学表达式.It has been proved to be a high precision method to use pure rotational Raman signal of atmospheric molecules to inverse atmospheric temperature and many stations of pure rotational Raman lidar have been established around the world. The addition of all pure rotation Raman spectra is independent of the temperature. Using this feature we can invert aerosol extinction without any assumptions. This paper presents a new method of aerosol detection, extraction of pure rotational spectrum of a single branch （J=4 and 14）, coupled with Rayleigh ~ Mie channel lidar equation, without any requirement of the additional assumptions. We derive the mathematical expression of the aerosol backscatter coefficient.

关 键 词：纯转动拉曼谱 大气温度 气溶胶 F-P标准具 

分 类 号：P412[天文地球—大气科学及气象学]