专利名称：一种差分吸收大气CO<sub>2</sub>激光雷达大气压力增宽修正方法
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C02吸收峰的中心，使其受到最大吸 收，称为，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。#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AR=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
权利要求
1.一种差分吸收大气CO2激光雷达大气压力增宽修正方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1，采用以下公式计算洛伦兹半峰全宽，
2.根据权利要求I所述差分吸收大气CO2激光雷达大气压力增宽修正方法，其特征在于步骤2中迭代结束条件采用预设的迭代次数。
3.根据权利要求2所述差分吸收大气CO2激光雷达大气压力增宽修正方法，其特征在于步骤I中，根据CO2气体同空气的体积比X的预设初值，采用公式(3)计算洛伦兹半峰全宽，预设的迭代次数设为I。
4.根据权利要求I或2或3所述差分吸收大气CO2激光雷达大气压力增宽修正方法，其特征在于步骤I中，CO2气体同空气的体积比X的预设初值为O. 04%。
全文摘要
本发明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，其特点是首先采用对波长敏感的纠正公式进行洛伦兹半峰全宽FWHM的计算，兼顾增宽系数、温度相关指数的独立性，采用直接带值和迭代求解两种思路解决高空CO2混合比动值问题，并将差分吸收激光雷达方程浓度解——CO2分子浓度与体积比χ进行转化。采用本发明后，能够最大程度上摒弃经典算法在取值上的不确定性，避免新误差的带入，同时根据实验场景需求，具体采用带值求解或迭代的方法具有灵活性，在差分吸收激光雷达测量大气CO2领域具有很好的应用前景和极大的发展潜力。
文档编号G01S7/497GK102879772SQ20121035149
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者龚威, 马昕, 马盈盈, 林宏, 李俊 申请人:武汉大学