概括
一个新的激光雷达系统同时在3D中测量二氧化碳 (CO2) 和风场. 这项技术与现场测量有很强的相关性,提供了精确的大气监测.
科学领域:
- 大气科学 大气科学
- 遥感 遥感 遥感 遥感
- 环境监测 环境监测
背景情况:
- 精确测量大气中的二氧化碳 (CO2) 和风力场对于了解气候动态和空气质量至关重要.
- 传统的方法往往缺乏详细的大气研究所需的空间和时间分辨率.
- 同时测量二氧化碳和风力场对大气遥感具有重大挑战.
研究的目的:
- 展示1.57μm连贯差分吸收激光雷达系统,用于同时进行3D二氧化碳和风场测量.
- 通过持续观察和与现场数据的比较,评估开发的激光雷达系统的性能和准确性.
- 使用获得的数据分析二氧化碳的垂直混合和水平转移.
主要方法:
- 开发和部署一个1.57μm连贯差分吸收激光雷达系统.
- 同时测量二氧化碳度和3D风场,空间 (120米) 和时间 (1分钟) 分辨率高.
- 在1周的时间内,对激光雷达衍生CO2数据与光腔环降光谱仪进行验证.
主要成果:
- 激光雷达系统的最大二氧化碳检测范围为6公里.
- 利达尔二氧化碳测量结果显示,与现场光谱仪数据有很强的相关性 (R=0.91),RMSE为5.24ppm.
- 测量二氧化碳的准确性是2.05 ppm (平均值) 和7.18 ppm (标准偏差).
结论:
- 展示的激光雷达系统有效地同时对二氧化碳和风力场进行高分辨率的3D测量.
- 该系统提供准确的大气二氧化碳度数据,通过与已建立的现场方法进行比较来验证.
- 结合二氧化碳和风力场数据的能力使大气运输和混合过程的详细分析成为可能.
