激光雷达反演大气边界层高度的优化方法

作者：于思琪; 刘东^*; 徐继伟; 王珍珠; **成; 钱立勇; 毛敏娟; 王英俭

来源：光学学报, 2021, 41(07): 159-167.

• 遥感
• 激光雷达
• 大气边界层高度
• 小波协方差变换法
• 二维矩阵方法

由于大气中气溶胶垂直分布复杂,常用的梯度法和小波协方差变换法在边界层高度自动连续识别方面仍具有较大的不确定性。选取在浙江金华两个时间段内观测得到的双波长激光雷达数据,将二维矩阵方法应用于复杂大气垂直分布情况下边界层高度的反演,从距离和时间两个维度优化边界层高度的反演结果。研究结果表明,在气溶胶垂直分布出现多层结构的情况下,小波协方差变换法反演的边界层高度有较大的误差,而二维矩阵方法具有一定的优势。在532 nm波长基于二维矩阵方法和小波协方差变换方法反演的边界层高度与1064 nm波长基于小波协方差变换方法反演的边界层高度的相关系数分别为0.87和0.37。边界层高度与地面温度变化趋势一致,表明边界层高度的反演结果是可靠的。二维矩阵方法为进一步改善无云情况下(3 km以内无云层出现)激光雷达自动连续识别边界层高度可靠性提供了很好的借鉴与参考。

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院; 中国科学院安徽光学精密机械研究所; 中国科学院，安徽光学精密机械研究所; 浙江省气象科学研究所