【摘 要】
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本文通过在不同环境下的多类型能见度仪的对比观测试验获取的能见度、相关气象要素、颗粒物质量浓度和粒径等观测数据,探究了不同气象条件下前向散射式和透射式能见度仪、激光雷达能见度仪之间的测量值误差和差异性特征,研究结果表明:1、前向散射式和透射式能见度仪在能见度环境模拟舱内纯水雾情况下测量值的变化趋势相同,具有良好的一致性,前向散射式比透射式能见度仪测量值偏大,两种能见度仪测量值之间的平均绝对误差随着能
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本文通过在不同环境下的多类型能见度仪的对比观测试验获取的能见度、相关气象要素、颗粒物质量浓度和粒径等观测数据,探究了不同气象条件下前向散射式和透射式能见度仪、激光雷达能见度仪之间的测量值误差和差异性特征,研究结果表明:1、前向散射式和透射式能见度仪在能见度环境模拟舱内纯水雾情况下测量值的变化趋势相同,具有良好的一致性,前向散射式比透射式能见度仪测量值偏大,两种能见度仪测量值之间的平均绝对误差随着能见度区间的增加而增加,最大平均相对误差为7.86%。2、前向散射式和透射式能见度仪在野外观测试验基地测量值变化的差异表现与在纯水雾情况下略有不同。不同天气现象下,前向散射式能见度仪与透射式能见度仪的测量值比值(VISFS/VIST)规律性变化明显,总体呈现随能见度上升而增大的趋势。雨天两种能见度仪观测值的差异最大,平均相对误差达到了22.16%,雾天两种能见度仪观测值的差异最小,平均相对误差为16.65%。非降水情况下,同时次前向散射式能见度仪测量值大于透射式能见度仪测量值的比例达到了83%。空气质量从良到重度污染,两者的平均绝对误差由655 m降低到175 m。高湿情况下,颗粒物的散射系数在大气消光中占绝对优势,两种能见度仪测量值接近,低湿情况下,颗粒物的吸收系数不可忽略,前向散射能见度仪测量值远大于透射能见度仪测量值。3、激光雷达和前向散射式能见度仪在野外观测试验基地测量值变化的差异表现为:雾、霾和降水天气现象下,低能见度时前向散射式能见度仪测量值大于激光雷达能见度仪测量值比重大,其中霾天气现象下达到了84.81%。随能见度的增加,激光雷达能见度仪测量值与前向散射式能见度仪测量值的平均绝对误差呈增加的趋势,而平均相对误差呈减小的趋势;污染过程中,多次散射信号叠加使后向散射信号增强,激光雷达能见度仪测量值低于前向散射能见度仪测量值;在高湿的雾条件下,受气溶胶吸湿性增长和雾滴消光的共同影响,前向散射式能见度仪测量值与激光雷达能见度仪测量值均比较小且相差不大;降水条件下,后向散射能量增加,激光雷达能见度仪测量值偏小。激光雷达能见度仪可以直观的发现雾的发生消散状态,适合于雾的监测与预警。
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