基于顆粒物通量激光雷達的一次顆粒物污染過程分析

周書華，吳建軍，羅天志，金 宏 ，顧恒湘

(1. 四川省宜賓生態環境監測中心站，四川 宜賓 644000;2. 天津多摩光電科技有限公司，天津 300384)

前 言

顆粒物通量是指單位時間內單位面積通過截面顆粒物的流量，它包含顆粒物濃度和風速風向信息，可以表征顆粒物輸送強度[1-2]。顆粒物激光雷達作為一種新型的主動光學遙感探測設備，可以對大氣環境中顆粒態污染物進行高時空分辨率、高探測精度的立體監測，從而獲得顆粒物的時空間分布信息[3～8]。僅靠顆粒物激光雷達監測只能獲得高空的顆粒物信息，由于缺少高空風速風向觀測，無法進一步分析顆粒物的傳輸方向以及強度等信息。顆粒物通量激光雷達集成了顆粒物激光雷達和風廓線雷達，對高空風速風向、顆粒物通量、沙塵輸送、區域之間顆粒物傳輸通量、邊界層高度等均能進行監測，可以很好地解決這個問題。目前，使用顆粒物通量激光雷達對顆粒物傳輸和污染特征的相關研究較少。陳楠[9]等利用顆粒物激光雷達對湖北地區一次沙塵傳輸過程進行了監測，期間監測到3次降塵，發現邊界層高度對顆粒物濃度有一定的影響，水平掃描結果也發現兩處污染擴散帶。佟彥超等[10]利用激光雷達技術對北京地區的重要工業污染源開展了長期連續監測，獲取了顆粒物輸送通量等多種參數，同時也驗證了該方法的可行性。趙逢波[2]基于大氣污染物通量探測的基本原理，利用三維掃描激光雷達和相干多普勒測風激光雷達裝置，分別從時間和空間尺度上提出不同模式，在此基礎上構建了污染物通量的多數據融合模型，并從時間、空間上分析了污染物水平和垂直輸送特征。……