激光雷達(dá) 氣溶膠大氣顆粒物監(jiān)測(cè)激光雷達(dá)采用波長(zhǎng)532 nm線偏振激光對(duì)大氣顆粒物進(jìn)行遙感探測(cè)。雷達(dá)通過(guò)對(duì)532 nm垂直和水平偏振信號(hào)的探測(cè)，解析大氣消光系數(shù)、退偏振比廓線、邊界層高度、光學(xué)厚度等參數(shù)，進(jìn)而可獲取大氣顆粒物時(shí)空分布特征、污染層時(shí)空變化、顆粒物輸送和沉降等信息。

高光譜分辨率激光雷達(dá)系統(tǒng)精確探測(cè)大氣氣溶膠光學(xué)特性的技術(shù)。 為解決白天強(qiáng)烈太陽(yáng)背景光及低層大氣中的高密度氣溶膠對(duì)激光雷達(dá)溫度探測(cè)的影響,提高系統(tǒng)的信噪比,提出了一種新的紫外域波長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)喇曼散射測(cè)溫激光雷達(dá)系統(tǒng)的分光方案。結(jié)合一個(gè)高光譜分辨率光柵和一個(gè)邊緣反射鏡有效濾除了大部分噪音信號(hào);在2個(gè)喇曼通道中設(shè)置窄帶干涉濾光片分別提取2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)喇曼信號(hào)波長(zhǎng),并對(duì)剩余的米—瑞利散射光進(jìn)行再次剔除,實(shí)現(xiàn)對(duì)噪音信號(hào)的高抑制率。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所研究的系統(tǒng)和測(cè)試方法可以有效抑制系統(tǒng)噪音信號(hào),能夠?qū)崿F(xiàn)白天低層大氣溫度分布的高精度測(cè)量,在激光輸出功率250mJ,探測(cè)時(shí)間4分鐘的情況下,溫度探測(cè)誤差小于1K時(shí)的探測(cè)高度白天可以達(dá)到1.8km,夜晚可以達(dá)到2.3km。 針對(duì)西安城區(qū)大氣氣溶膠分布及變化規(guī)律的研究需要,以及沙塵暴的預(yù)警預(yù)測(cè)需求,開(kāi)展米散射激光雷達(dá)大氣氣溶膠觀測(cè)實(shí)驗(yàn)及光學(xué)特性的數(shù)據(jù)反演技術(shù)的研究,獲得西安城區(qū)低層大氣氣溶膠濃度的高度分布數(shù)據(jù)。為實(shí)時(shí)觀測(cè)氣溶膠三維剖面特性,提出便攜式小型可掃描的米散射激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,用于探測(cè)對(duì)流層內(nèi)大氣氣溶膠及卷云的光學(xué)特性以及大氣水平能見(jiàn)度等。 在分析研究現(xiàn)有氣溶膠探測(cè)及數(shù)據(jù)反演技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)大氣氣溶膠高精度探測(cè)的難題,提出并建立了一種紫外域高光譜分辨率激光雷達(dá)系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)利用高光譜分辨率光柵分離太陽(yáng)背景光,以滿(mǎn)足系統(tǒng)白天探測(cè)的要求;利用一個(gè)Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具分離出多普勒增寬的瑞利散射信號(hào),因而氣溶膠的濃度對(duì)探測(cè)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響;借助光柵的分光效應(yīng),該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)水蒸氣的同時(shí)探測(cè)。激光雷達(dá) 氣溶膠產(chǎn)品應(yīng)用：

• 垂直掃描探測(cè)——反演距地面10km以?xún)?nèi)氣溶膠顆粒物的空間分布信息以及時(shí)空演變特征。

• 區(qū)域點(diǎn)源/面源掃描——開(kāi)展對(duì)煙囪、鍋爐、化工廠、電廠、水泥廠、交通主干道等重要的點(diǎn)源（含高架源）、線源進(jìn)行定點(diǎn)定位掃描，主要獲取源排放污染的強(qiáng)度。

• 區(qū)域污染物分布掃描——實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)園區(qū)、居民生活區(qū)、廠區(qū)等敏感地帶進(jìn)行定量評(píng)估。

• 走航監(jiān)測(cè)掃描——采用“駐車(chē)掃描"或“走航定向觀測(cè)"的工作方式，對(duì)區(qū)域上空污染團(tuán)的輸入、過(guò)境、沉降過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線、連續(xù)掃描監(jiān)測(cè)，分析污染物的類(lèi)型、強(qiáng)度以及演變過(guò)程。