拉曼散射激光雷达高精度探测大气温度研究

《拉曼散射激光雷达高精度探测大气温度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、独创性声明个的日地霭方外耀，论文默中不包含黔其他人的默研究成默果。与事我聪一同工求作的同辱志槛对本文默所研究翼的工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。_本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任论文作者签冬单缝二卿了年呜月乃日学位论文使用授权声明-本人于鹭处，在铆的指导下仓。作知毕业，文林人己，过论文够。，并已经在西安理工大学申请博士/.硕士学位。本人作为学位论文著作权拥有者，同意授权西安理工大学抓有学位论文的部分使用权，即:l)已获学位的研究生按学校规定提交印刷版和电子版学位论文，学校可以朋影印、缩印成其他复制手段保存研究生上交的学位论文，可以将学位论文的全部或

2、部分内容编入献数据库进行检粼2)为教学和科研目的，学枝可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。本人学位论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权西安理工大学研究生部办理。一_(保密的学位论文在解密后，适用本授权说明)、。*二笼多__金。___论梦者签‘~”签争竿哪…‘卜“，鲜，日摘要论文题目:拉曼散射激光雷达高精度探测大气温度研究学科专业:测试计量技术及仪器研究生:解贞签名:指导教师:华灯鑫教授签名摘要近年来由于人类的活动对大气环境的影响，温室效应，雪灾天气，干旱无雨等异常气候现象发生频率逐年增加，因此研究边界层内的大气温度状态的变化

3、，对解释地球温暖化等其它异常气候现象，提高局部气象预报的准确度，具有重要的研究意义。论文依托西安理工大学大气遥测研究中心的同轴激光雷达研究平台。研究纯转动拉曼散射激光雷达实现边界层底层大气温度的高精度探测的方法和关键技术。通过系统的分光及数据采集系统的优化设计，解决了在白天强烈的太阳背景光分离出相对于米散射和瑞利散射信号要弱3碑个数量级的拉曼散射信号的技术难点。系统选用355lun波长的激光作为光源，利用高分辨率光栅将回波信号在空间上分离，再用小孔光阑结合两级窄带滤波片分离353.9run和352.5nl的纯转动拉曼信号，实现了对瑞利散射和米散射信号高数量级的抑制率，为白天温度测量提供技术保障

4、。论文构建了纯转动拉曼散射激光雷达系统，并对大气后向纯转动拉曼散射回波信号进行了多次实验观测、大气温度的数值反演计算，与西安气象局探空气球数据进行比对及系统校正，实现了大气温度精确探测。最后对系统的信噪比进行了详细的理论分析，获得了系统的测温精度。在激光能量为30mJ，测量时间为8分钟(约10000次脉冲累计平均)时，可以精确测量大气边界层底层Zkm以内的大气温度分布，测量精度达到IK。理论分析与实验结果表明，系统已具备了进行高精度全天候测量的能力。关键词:纯转动拉曼激光雷达，大气温度，信噪比，误差分析本研究工作得到国家自然科学基金(项目编号:40675015)和教育部科学技术研究重点项目基金

5、(项目编号:207117)的资助。AbstraetTitlG:STUDYOFHIGHPRECIS旧NROITATIONALRAMANLIDARFORAl.MOSPHER!CTEMPERA丁UREPROFILESMajor:Technology&InstrumentationofTestingandMeasuringNamG:Zh6nXIEs.gnature:丛峻皿SuPervisor:Prof.DengxinHUA5ignatureAbstraCtDailyhumanaetivitiesdireetlyhaveimPactonthebotomstateoftheatmosPheriebound

6、arylayer.Duringthesefewyears，duetotheinflueneefromhumanactivities，theabnormalPhenomenahaPPenfrequently，e.g.greenhouseefeet，snowdisasterefeet，droughtefeetand50on.ThereforethestudyofbottomofatmosPherieboundarylayer15ofthemostimPortaneetoexPlaintheabnormalPhenomenaofglobalwaningandothers，toimProveaceur

7、acyoflocalweatherforeeast.ThisthesisfoeusesontheeoaxiallidarsystemwhiehdePendsonthetheexPerimentaldataofatmosPherieremotesensingreseareheenterofXi，anUniversityofTechlology.Methodsandkeyteehniquesofrot