氣溶膠激光雷達走航監測應用探討

王劍超

【摘 要】本文主要以廈門市氣溶膠激光雷達走航監測日報數據為實驗研究對象，通過高空大氣激光雷達遙感探測走航觀測，分析城市污染演變、高空污染物變化趨勢、污染物輸送過程、分清各地空氣污染物的局地和區域輸送來源，從而實現對污染物的全指標、全區域實時監測。

【關鍵詞】氣溶膠激光雷達走航監;污染物輸送;全區域實時監測

1概述

激光雷達在20世紀60年代問世后，作為地面站點常規觀測的重要補充手段，可以研究垂直方向上污染物的分布特點。隨著相關領域研究的不斷深入及技術應用的推廣，激光雷達憑借其在垂直方向觀測上的優勢及高分辨率、高精確度及數據快速獲取等特點，在大氣氣象要素、氣溶膠分布及溫室氣體觀測等眾多領域發揮了非常重要的作用。

隨著對氣溶膠激光雷達監測大氣中顆粒物技術的發展。2017年廈門金磚會議期間，為了掌握廈門市及周邊區域大氣顆粒物實時變化趨勢。針對大氣顆粒物的激光雷達應急走航監測數據結果，綜合分析2017年8月23日廈門市區及近周邊污染物的輸送及分析特點。

2監測信息和雷達數據分析

2.1監測信息

本次監測以海滄區環海順時針走航監測，結合氣溶膠激光雷達分析區域內污染分布，各區域擴散能力變化，高空污染遷移擴散變化。

（1）監測因子。走航監測時間為2017年8月23日9：00-11：00進行第一次走航。15：00-17：00進行第二次走航。當時天氣情況為中雨。

（2）監測方法。監測模式采用激光雷達走航車進行沿線雷達監測。走航車走航路線為：集美區-龍海市-海滄區。

2.2 雷達數據分析

（1）第一次走航車雷達監測結果。由圖1可見：23日9：00-11：00廈門西南方位一帶（集美區-龍海市-海滄區），由于受臺風天氣臨近的影響，上空1-1.5km處存在多出雨云;顆粒物濃度較高的地區主要聚集在漳州龍海市北側，在廈漳大橋上空1 km以下存在顆粒物污染傳輸帶，推測是受過橋車輛影響，近地面主導風向東南風。（見圖一）

（2）第二次走航車雷達監測結果。由圖2可見：23日15：00-17：00廈門西南方位一帶（集美區-龍海市-海滄區），由于受臺風天氣臨近的影響，上空1-1.5km處存在多出雨云;顆粒物濃度較高的地區主要聚集在漳州龍海市北側，在廈漳大橋上空1 km以下存在顆粒物污染傳輸帶，推測是受過橋車輛影響，近地面主導風向南風。（見圖二）

3結論分析

由消光系數監測圖得出，監測距離為1-1.5Km出現大面積水云層。進入市區后氣溶膠分布發現近地面氣溶膠濃度相對較高，以細粒子為主推測為汽車尾氣的排放造成。由于天氣原因，降雨特別多空氣質量特別好，相同走航路線空氣質量相似。

參考文獻

[1] 劉東，戚福第，金傳佳，等.合肥上空卷云和沙塵氣溶膠退偏振比的激光霄達探測[J].大氣科學，2003：27（6）：1 093-1 100.

[2] 王威，楊楠，師耀龍，等.京津翼一次空氣重污染過程激光雷達走航觀測分析[J].大氣科學，1002-6002（2017）01-0007-07.

[3] 夏俊榮.利用激光雷達探測蘭州大氣氣溶膠輻射特性[M]. 蘭州：蘭州大學，2006.