| 基于前向近红外散射光谱测量雾和雨天大气消光的应用研究 |
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| 引用本文： | 王缅,刘文清,陆亦怀,赵雪松,宋炳超,张玉钧,王亚萍,连翠华,陈军,程寅,刘建国,魏庆农.基于前向近红外散射光谱测量雾和雨天大气消光的应用研究[J].光谱学与光谱分析,2008,28(8). |
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| 作者姓名： | 王缅 刘文清 陆亦怀 赵雪松 宋炳超 张玉钧 王亚萍 连翠华 陈军 程寅 刘建国 魏庆农 |
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| 作者单位： | 中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽省环境光学监测技术重点实验室,中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽,合肥,230031 |
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| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划(863计划)，国家气象局资助项目 |
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| 摘 要： | 在可见和近红外区,由于大气的吸收作用忽略不计,大气消光由散射决定,主要贡献来自于雾滴、雨滴、其他形式降水和小粒子.基于前向近红外散射光谱的前向散射式能见度仪(FVM)采用近红外的LED光源照射到约100 mL的空气体积上,并测量前向30°～36°范围内的粒子的散射光强.由于该前向角范围内,雾滴和霾粒子的散射相函数不受粒子尺寸分布的影响,经过波长校正后,散射强度与大气消光系数成正比,该散射消光比通过对比标准人工观测值获得.然而,在把雾和霾的散射消光比应用到雨天测量时,会产生难以接受的误差.要得到雨天消光的准确测量,就需要找到适合雨滴的散射消光比.基于Mie散射理论计算了不同尺寸分布下的雾滴和雨滴的散射相函数,并对雾天和雨天下FVM的测量值与人工实际观测值进行了对比分析,发现FVM在雨天的消光要比人工观测值高出约20%～60%.根据测量结果,可以定出FVM在雨天测量的校准系数,因此,基于前向近红外散射光谱的FVM不仅能够测量雾天的大气消光,还能对雨天的消光进行较准确的估算.
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| 关 键 词： | 前向散射 近红外 大气消光 相函数 尺寸分布 消光系数 能见度 |
Study on the Measurement of the Atmospheric Extinction of Fog and Rain by Forward-Scattering Near Infrared Spectroscopy |
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| WANG Mian,LIU Wen-qing,LU Yi-huai,ZHAO Xue-song,SONG Bing-chao,ZHANG Yu-jun,WANG Ya-ping,LIAN Cui-hua,CHEN Jun,CHENG Yin,LIU Jian-guo,WEI Qing-nong.Study on the Measurement of the Atmospheric Extinction of Fog and Rain by Forward-Scattering Near Infrared Spectroscopy[J].Spectroscopy and Spectral Analysis,2008,28(8). |
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| Authors: | WANG Mian LIU Wen-qing LU Yi-huai ZHAO Xue-song SONG Bing-chao ZHANG Yu-jun WANG Ya-ping LIAN Cui-hua CHEN Jun CHENG Yin LIU Jian-guo WEI Qing-nong |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Forward-scattering Near IR Atmospheric extinction Phase function Size distribution Extinction coefficient Visibility |
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