气溶胶激光雷达观测规范 拉曼和米散射激光雷达.pdf

气溶胶激光雷达观测规范 拉曼和米散射激光雷达 1　范围 本文件规定了拉曼和米散射气溶胶激光雷达站址要求、安装要求、观测时段、观测要素、观测模式、 观测程序、维护及标定、资料传输和共享、资料存储等内容。 本文件适用于拉曼和米散射气溶胶激光雷达观测。 2　规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB 3784-2009 电工术语雷达 GB 7247.1-2012 激光产品的安全 第1部分：设备分类、要求 QXT 129-2011 气象数据传输文件命名 3　术语和定义 GB 3784-2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1　气溶胶激光雷达 aerosol lidar 利用大气气溶胶对激光的吸收和散射特性进行探测的遥感系统。 3.2　拉曼散射 Raman scattering 某一频率的单色光经介质散射后出现其他频率散射光，且散射光频率与入射光频率之差和散射介质 的某两能级差相对应的现象 3.3　米散射 Mie scattering 粒子尺度接近或大于入射光波长的粒子散射现象。德国物理学家米 (Gustav Mie,1868—1957)指出， 其散射光强在各方向是不对称的，顺入射方向上的前向散射最强。粒子愈大，前向散射愈强。 3.4　气溶胶后向散射系数 aerosol backscattering coefficient 表征大气气溶胶在入射光相反方向（后向，180°），由散射造成辐射能量衰减程度的物理量。 -1 -1 注：数值上等于单位体积中所有气溶胶粒子散射截面之和。单位为sr m 。 3.5　气溶胶消光系数 aerosol extinction coefficient 表征大气气溶胶造成辐射能量衰减程度的物理量。 -1 注： 电磁波在介质中传播单位距离时，其强度由于吸收和散射作用而衰减的相对值。单位为m 。 4　缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CGCS2000 ：2000 国家大地坐标系（China Geodetic Coordinate System 2000 ） UPS ：不间断电源（Uninterruptible Power Supply ） 5　站址要求 1 5.1　拉曼和米散射气溶胶激光雷达应安装在对周围大气环境状况最具代表性的地点。 5.2　站址应四周空旷平坦，避免高大建筑物、树木、山脉等障碍物，遮挡角不超过 85°。 5.3　站址应远离大型信号基站。 5.4　站址应按照 GB 7247.1-2012 激光辐射安全防护要求，对大于 3B 类或 4 类激光器使用可靠的防护 围封，并在明显部位粘贴激光防护警告标志。 6　安装要求 6.1　拉曼和米散射气溶胶激光雷达应安装于方舱或站房室内，通过光学天窗发射激光完成监测。 6.2　应采用 CGCS2000 坐标系和 1985 国家高程基准，以发射窗口中心为基点，测定观测站址的经纬度 （测量精确到秒，标注精确到分）和海拔高度（精确到0.1 m ）。 6.3　应建设稳固的水泥地基用于安装气溶胶激光雷达方舱，以保证长期运行条件下激光雷达的方位和 水平位置基准不偏移。 6.4　应安装于安全防护环境之中，具备防雷、防火、防水、防破坏等安全保护措施，并定期检查。 7　观测时段 7.1　拉曼和米散射气溶胶激光雷达观测时间采用世界时。 7.2　计时方法采用 24 小时制，计时精度为秒，观测资料的记录时间从 00:00:00 到 23:59:59。为保证 计时准确，观测用计算机应当每天至少 1 次与省级、国家级授时服务器进行实时对时，误差应小于 10s。 7.3　拉曼和米散射气溶胶激光雷达应具有全天 24 小时连续观测能力。 8　观测要素 8.1　气象数据产品 拉曼和米散射气溶胶激光雷达生成的气象数据产品应包括但不限于下列： a) 气溶胶消光系数； b) 气溶胶后向散