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激光气象雷达多次后向散射信号特性分析

王春晖  王骐  顾宗山  
【摘要】:激光气象雷达由于具有非常高的空间和时间分辨率,利用它发射的激光束与大气的相互作用,通过测量其后向散射信号,可以探测到大气的消光系数、后向散射系数、气溶胶模式以及大气风场等等,是目前高精度遥测大气气溶胶光学特性非常有效的手段之一。当激光束在致密大气介质中传输时,将伴随着产生多次散射现象。多次散射与单次散射相比,更能反映出大气气溶胶的细微结构,它由激光辐射场转换方程来精确描述[4]。但是这个方程至今还无法找到精确解,在解决正问题时,即后向散射回波信号的估算,采用蒙特卡罗方法或小角近似方法能够给出足够好的结果[5]。本文将采用小角近似方法,分别给出了单次和多次后向散射激光雷达方程,通过引入的多次散射评价参量,分析了接收视场角和光学厚度等因素对多次后向散射信号的影响。理论研究表明,多次后向散射主要与接收视场角和光学厚度密切相关,当接收视场角比发射视场角大10倍时,光学厚度超过3时,多次后向散射信号逐渐增大并占主要优势,当接收视场角比发射视场角大100倍时,光学厚度超过1时,多次后向散射信号开始明显增强。

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1 王春晖;王骐;顾宗山;;激光气象雷达多次后向散射信号特性分析[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学(激光)联合学术'05年会论文集[C];2005年
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