《蘭州地區黑碳和沙塵氣溶膠偏振特性觀測研究》是依託蘭州大學，由曹賢潔擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：蘭州地區黑碳和沙塵氣溶膠偏振特性觀測研究
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：曹賢潔
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氣溶膠輻射效應是氣候變化研究中亟待解決的一個重要問題，而準確理解氣溶膠輻射特性及其時空分布特徵是其關鍵之一。蘭州地區屬於典型的乾旱半乾旱地區，近三十年來在氣溶膠輻射效應和參數化研究方面取得了重要成果。然而觀測條件所限，多數研究都基於氣溶膠球形粒子假設，不可避免地導致一定誤差。偏振雷射雷達提供了改進此類不足的手段。本項目依託於蘭州大學半乾旱氣候變化教育部重點實驗室和半乾旱氣候與環境觀測站，利用偏振雷射雷達、太陽光度計、積分渾濁度儀和尺度譜儀等國際先進儀器，開展目標明確的氣溶膠偏振特性研究，揭示蘭州地區黑碳和沙塵氣溶膠退偏振比、消光和散射係數垂直分布特徵和光學厚度時間變化特徵，利用T-矩陣方法，計算蘭州地區氣溶膠單次散射反照率、不對稱因子、粒子有效半徑等重要參數，掌握氣溶膠粒子形狀和大小信息，有助於更準確地計算氣溶膠輻射特性，為合理確定氣溶膠輻射參數化方案提供可靠的觀測依據。
結題摘要
氣溶膠輻射效應是氣候變化研究中亟待解決的一個重要問題，而準確理解氣溶膠輻射特性及其時空分布特徵是其關鍵之一。然而觀測條件所限，多數研究都基於氣溶膠為球形粒子的假設，不可避免地導致一定的誤差。本項目主要利用偏振雷射雷達等觀測儀器，揭示蘭州地區氣溶膠退偏振比和消光係數的垂直分布特徵，並利用T-矩陣方法，分析蘭州地區氣溶膠縱橫比、單次散射反照率、不對稱因子、有效半徑等的變化特徵，以期掌握氣溶膠粒子形狀和大小信息，為氣溶膠輻射參數化方案提供可靠的觀測依據。 本項目依託於蘭州大學半乾旱氣候變化教育部重點實驗室和半乾旱氣候與環境觀測站（SACOL），綜合觀測分析和數值模擬，針對項目研究內容，在如下幾方面開展了研究工作： （1）利用微脈衝雷射雷達和偏振雷射雷達觀測資料，分析了蘭州地區氣溶膠消光係數和退偏振比的垂直分布特徵和氣溶膠光學厚度的時間演變特徵； （2）利用多角度吸收光度計和太陽光度計觀測資料，分析了蘭州地區黑碳氣溶膠質量濃度和吸收係數的變化特徵，以及Ångström指數、有效半徑、單次散射反照率、復折射指數實部和虛部等氣溶膠光學特性參數的變化特徵； （3）改進了雷射雷達信號處理方法中的雲識別算法，發展了雷射雷達信號降噪方法，提高了雷射雷達數據的質量； （4）利用雷射雷達和微波輻射計觀測資料，分析了半乾旱區捲雲的高度、環境溫度、幾何厚度、光學厚度、消光係數和雷達比等的變化特徵； （5）項目執行期間，共發表SCI論文6篇，資助培養碩士研究生1名，資助在讀博士研究生1名，資助在讀碩士研究生2名；
