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Min Tan (University of Science and Technology of China) Zhen Shang (University of Science and Technology of China) Chenbo Xie (Chinese Academy of Sciences) Hui Ma (University of Science and Technology of China) Qian Deng (University of Science and Technology of China) Xiaomin Tian (University of Science and Technology of China) Peng Zhuang (University of Science and Technology of China) Zhanye Zhang (University of Science and Technology of China) Yingjian Wang (Chinese Academy of Scie)
저널정보
한국광학회 Current Optics and Photonics Current Optics and Photonics Vol.2 No.1
발행연도
2018.2
수록면
15 - 22 (8page)

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To measure atmospheric temperature, water vapor, and aerosol simultaneously, an efficient multi-function Raman lidar using an ultraviolet-wavelength laser has been developed. A high-performance spectroscopic box that utilizes multicavity interference filters, mounted sequentially at small angles of incidence, is used to separate the lidar return signals at different wavelengths, and to extract the signals with high efficiency. The external experiments are carried out for simultaneous detection of atmospheric temperature, water vapor, and aerosol extinction coefficient in Beijing, under clear and hazy weather conditions. The vertical profiles of temperature, water vapor, and aerosol extinction coefficient are analyzed. The results show that for an integration time of 5 min and laser energy of 200 mJ, the mean deviation between measurements obtained by lidar and radiosonde is small, and the overall trend is similar. The statistical temperature error for nighttime is below 1 K up to a height of 6.2 km under clear weather conditions, and up to a height of 2.5 km under slightly hazy weather conditions, with 5 min of observation time. An effective range for simultaneous detection of temperature and water vapor of up to 10 km is achieved. The temperature-inversion layer is found in the low troposphere. Continuous observations verify the reliability of Raman lidar to achieve real-time measurement of atmospheric parameters in the troposphere.
#Lidar #Rotational Raman #Temperature #Water vapor #Aerosol

목차

I. INTRODUCTION
II. MEASUREMENT PRINCIPLE
III. INSTRUMENTAL SETUP
IV. MEASUREMENT EXAMPLES
V. CONCLUSION
REFERENCES

참고문헌 (23)

참고문헌 신청
A. Behrendt / 2002 / Combined Raman lidar for the measurement of atmospheric temperature, water vapor, particle extinction coefficient, and particle backscatter coefficient / Appl. Opt. 41:7657~7666 Crossref H. Bardouki / 2003 / Chemical composition of size-resolved atmospheric aerosols in the eastern Mediterranean during summer and winter / Atmos. Environ. 37:195~208 Crossref V. Ramanathan / 2009 / Air pollution, greenhouse gases and climate change: Global and regional perspectives / Atmos. Environ. 43:37~50 Crossref R. G. Harrison / 2012 / Aerosol-induced correlation between visibility and atmospheric electricity / J. Aerosol Sci. 52:121~126 Crossref D. Y. H. Pui / 2014 / $PM_{2.5}$ in China: Measurements, sources, visibility and health effects, and mitigation / Particuology 13:1~26 Crossref

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