CALIPSO卫星偏振激光雷达:北京地区云层分布研究

需积分: 5 0 下载量 145 浏览量 更新于2024-08-11 收藏 1.71MB PDF 举报
"这篇论文是2011年的‘大气云层分布的偏振激光后向散射研究’,主要探讨了如何利用CALIPSO卫星的偏振激光雷达数据来分析大气中云层的垂直和水平分布。作者通过结合大气激光后向散射垂直剖面图和消偏振度,利用IDL语言对数据进行处理,揭示了北京地区大气成分(如气溶胶、低空云和卷云)的空间分布,以及大气边界层的高度。研究发现,在特定海拔高度存在厚度约为2km至2.5km的云层,其消偏振度约为0.2。" 本文是工程技术领域的学术论文,主要研究了大气光学中的一个重要方面——偏振激光后向散射技术在监测云层分布上的应用。作者利用了CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations)卫星的偏振激光雷达数据,该卫星配备的激光雷达能够提供高分辨率的大气垂直剖面信息。偏振激光雷达的工作原理是发射偏振光,当光子与大气中的粒子或云层相互作用后,会发生散射,散射的光会带有特定的偏振特性。通过对这些散射信号的分析,可以获取关于大气成分的信息。 2008年11月23日至24日,研究人员选取了北京地区的数据进行分析。他们利用IDL(Interactive Data Language)这种强大的数据处理和可视化工具,得到了大气后向散射强度随高度的变化以及消偏振度。消偏振度是衡量散射光偏振状态改变的参数,对于区分不同类型的气溶胶和云层非常有用。通过消偏振度,可以准确地确定云层的高度和厚度,这对于气候建模、天气预报和环境监测具有重要意义。 在分析过程中,作者观察到在3公里至7公里的海拔高度区间内,存在厚度大约在2公里到2.5公里的云层,这些云层的消偏振度约为0.2。这一发现提供了关于北京地区特定时间段云层结构的详细信息,有助于科学家更好地理解区域气候特征,并可能对预测和应对极端天气事件提供科学依据。 这篇论文展示了偏振激光雷达技术在大气研究中的潜力,尤其是在监测云层分布方面的精确性和实用性。通过这种方法,科研人员可以更深入地了解大气中的各种现象,包括云层的动态变化,为气象学和气候变化研究提供关键的数据支持。