1. 本选题研究的目的及意义
大气气溶胶作为大气环境中的重要组成部分,对气候变化、环境污染、人体健康等方面都有着显著的影响。
一方面,气溶胶能够通过散射和吸收太阳辐射,直接影响地球的辐射平衡,进而影响气候变化。
不同类型的气溶胶对太阳辐射的散射和吸收能力不同,其对气候的影响也存在差异。
2. 本选题国内外研究状况综述
大气气溶胶的研究一直是国内外学者关注的热点,激光雷达技术作为一种主动遥感手段,具有探测范围广、时间分辨率高、空间分辨率高等优点,被广泛应用于大气气溶胶的探测研究。
1. 国内研究现状
近年来,随着激光技术、光电子技术以及信号处理技术的发展,我国在拉曼激光雷达探测大气气溶胶方面取得了显著进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将围绕拉曼激光雷达技术探测大气气溶胶展开,主要研究内容包括:1.拉曼激光雷达系统的工作原理:-深入研究拉曼激光雷达方程、拉曼散射原理、米散射原理以及系统消光方程,为系统设计和数据反演奠定理论基础。
2.拉曼激光雷达系统的设计:-设计并搭建一套用于大气气溶胶探测的拉曼激光雷达系统,包括激光发射系统、光学接收系统、信号采集与处理系统等。
4. 研究的方法与步骤
本研究拟采用理论分析、系统设计、实验观测和数据分析等方法,具体步骤如下:1.理论分析阶段:-深入研究拉曼激光雷达的基本原理,包括激光雷达方程、拉曼散射原理、米散射原理、系统消光方程等,为系统设计和数据反演奠定理论基础。
-查阅国内外相关文献,了解拉曼激光雷达探测大气气溶胶的研究现状、最新进展以及存在的问题,明确本研究的目标和方向。
2.系统设计阶段:-根据理论分析结果,设计并搭建一套用于大气气溶胶探测的拉曼激光雷达系统,包括激光发射系统、光学接收系统、信号采集与处理系统等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:1.改进拉曼激光雷达数据反演方法:-针对现有拉曼激光雷达数据反演方法存在的一些不足,例如对气溶胶类型敏感、反演精度不高、稳定性不足等问题,本研究将改进数据反演算法,提高气溶胶光学参数反演的精度和可靠性,并增强算法的适用性。
2.结合气象数据深入分析气溶胶时空分布特征及来源:-本研究将结合气象数据,利用气团轨迹分析、相关性分析等方法,深入分析气溶胶的时空分布特征、来源、传输路径以及对空气质量的影响,为区域大气污染防治提供科学依据。
3.推动拉曼激光雷达技术在环境监测领域的应用:-本研究将结合实际应用需求,对拉曼激光雷达系统进行优化和改进,提高其探测精度、稳定性和可靠性,推动拉曼激光雷达技术在环境监测领域的应用,为发展新型大气探测技术提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.刘文清, 白宇波, 王珍珠, 等. 大气环境污染监测激光雷达技术研究进展[J]. 中国激光, 2017, 44(12): 1200001.
2.苏嘉, 刘东, 邵石, 等. 基于米散射激光雷达的大气气溶胶光学特性研究[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(11): 1101001.
3.张寅, 刘建国, 金传佳, 等. 多波长拉曼激光雷达探测气溶胶的系统设计与仿真[J]. 光学学报, 2020, 40(22): 2201001.
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