[发明专利]一种差分吸收大气CO2激光雷达大气压力增宽修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及大气光学领域，尤其涉及一种差分吸收大气CO₂激光雷达大气压力增宽修正方法。

背景技术

CO₂作为温室气体主要成分对全球气候有重要的影响作用，其浓度的变化，会对全球气候产生重要影响。通过对CO₂浓度的实时监测，可以自主、适时地获得全面、可靠的区域CO₂源汇动态信息，应对日益增长的碳排放压力问题。差分吸收激光雷达在探测CO₂方面具有巨大优势，是观测其垂直廓线分布的理想探测设备，能够提供连续的时间和空间观测，获得较高的时空分辨率。对于差分吸收激光雷达，可用信号表现为被探测大气物质对激光束能量的吸收。同时为了排除其他因素的影响，在差分吸收激光雷达中通常采用两束差别很小的波长作为发射激光束。其中一束激光的波长选在CO2吸收峰的中心，使其受到最大吸收，称为λ_on，另一束激光的波长在吸收谷处，使其受到的吸收尽可能小，称为λ_off。通过测量随高度增加的大气CO₂吸收的变化来反演CO₂浓度分布。

然而，在利用差分吸收激光雷达探测CO₂浓度时，大气压力增宽对其有不可忽视的重要影响，大气压力增宽的修正对于CO₂激光雷达的浓度反演是极其重要的。

高度R处厚度为ΔR=R₂-R₁的大气层中（R即位于大气层较高的高度R₂和大气层较低的高度R₁之间的中间高度），差分吸收激光雷达探测的CO₂浓度方程可以表现为如下形式：

(1),Ng=12[σg(λon)-σg(λoff)](R2-R1)lnPs(λoff,R2)Ps(λon,R1)Ps(λon,R2)Ps(λoff,R1)]]>