为了分析造成合肥上空春季自由对流层气溶胶浓度分布高于其它季节的原因,本文对偏振 激光雷达2005～2008年期间春季常规测量和加密测量的数据结果进行 再分析,从中提取了137组气溶胶结构层进行统计研究,并对2008年3月2日的观测结果作了个 例分析。结果表明,特殊气溶胶结构层大多源于沙尘源区气溶胶粒子的 远距离传输,其影响高度70%分布在2～4 km范围内,退偏振比大于0.1的结构层占据85%,这些 结果可用于解释合肥春季自由对流层的气溶胶浓度分布偏高的原因。

为了研究合肥上空对流层大气气溶胶的光学特性,研制了一台Raman-Mie激光雷达,用来测量大气气 溶胶的消光系数、后向散射系数和激光雷达比的垂直分布。介绍了研制的Raman-Mie激光雷达 系统和数据处理方法,并且给出了几个测量结果。在冷锋过境时,激光雷达测量的整层对流层中大 气气溶胶的后向散射系数的时空变化表明,大量的气溶胶粒子被冷空气输送到合肥上空,大气气溶 胶在4 km以下的垂直分布有剧烈的变化,混合层顶的高度被抬升到了3 km附近。Fernald方法和Raman方 法反演的大气气溶胶光学特性的对比结果表明,该激光雷达能够测量合肥上空大气气溶胶层中的 消光系数、后向散射系数和激光雷达比廓线。

有关大气成分和性质的垂直廓线的观测和资料积累在气候强迫、气候反馈以及有关气候变化研究的许多方面起着关键性作用。 关于温室气体、大气气溶胶、水汽、云和温度的大气垂直廓线,目前仍然有许多尚未解决的科学问题;这些问题的解决,对于 理解与未来气候变化有关的多种人为和自然因素的作用,以及影响气候变化敏感性的多种复杂的物理过程十分关键。 此外,大气垂直结构观测水平的提高对于气候模式的发展也具有重要意义。进一步完善整层大气的高分辨率垂直结构 的观测方法在气候变化研究领域具有广阔的应用前景。

基于背景及原理的介绍,展示了研制的偏振微脉冲激光雷达。具有体积小、造价低、可移动性强、性能稳定等 特点。在介绍偏振微脉冲激光雷达的原理、结构和性能参数的基础上，对MPL-TP1于2009年11月23日在广州越秀区 一个连续时段的测量结果进行了分析，得到了一次污染的形成过程的一些变化特征。

差分吸收激光雷达中二个接收通道的几何因子是不完全相同的,这会导致反演出的污染物浓度在近距离范 围内存在一定的偏差。在分析激光雷达通道几何因子形成的基础上,提出用通道几何因子比来修正上 述偏差,并给出了通道几何因子比的测量新方法。实验结果表明,这一修正方法是可靠的,实用的。

利用中国最新公布的截至2008年华东地区13个站点资料,对华东地区平均的地面太阳总辐射长期 变化趋势进行了分析,并讨论了该地区云、气溶胶和水汽对地面 太阳总辐射变化的影响。研究表明,1961～2008年华东地区平均总辐射呈现减少趋势,减 少速率为2.05 W·m-2·(10yr)-1; 1990年前 该地区总辐射呈现出显著的下降趋势, 1990～1995年呈现快速增加趋势,但 是1995～2000年再次呈下降趋势,2000年后在平均线上下波动略有增加。 气溶胶、云和水汽对华东地区地面太阳总辐射的长期变化都有一定的影响,但是在不同 的时段影响程度不同,在1961～1989年总辐射的减少主要归因为气溶胶 的增加; 而在1990～1999年和2000～2008年则是以云量的影响为主,而且低云 量对地面总辐射的影响要大于总云量的影响。

分析了太阳光度计测量大气气溶胶光学厚度时,由于校正系数的不确定性而产生的误差。利用推导的误差分 析公式,模拟了校正系数在不同相对误差的情况下导致的气溶胶光学厚度的绝对误差；模拟结果显示,校正 系数的相对误差小于+2%时可以满足气溶胶光学厚度的测量精度。

大气风场是研究气溶胶输送与复合过程以及时空分布变化研究的一个重要方面,也是天气分析和天气预报中的一 个重要参数。采用对流层风廓线雷达,连续测量了合肥地区的对流层大气风场。统计了2009年合肥地区风场变化,得到 了一些统计结果:边界层(2 km以下)风速基本小于5 m/s,风向变化复杂,不同季节风向略有不同；对流层风速多 在5～25 m/s之间,以西北偏西风为主导风向,年最大风速超过60 m/s。还以2008年梅雨季节风场探 测资料为例,分析了梅雨期中不同高度的风场演变过程。

2008年1月10日至2月2日我国发生了大范围持续性低温雨雪冰冻极端天气灾害,在1月29～31日雨雪已止、天 气转晴的三天内,于合肥地区进行多种大气参数包括温度、 相对湿度、风速、湍流折射率结构常数、气溶胶粒子谱分布、数浓度、散射系数和吸收系数等的连续观 测,获得一批与冬季常规观测明显不同的实验结果。 给出了这一个例中大气气溶胶的变化特征。

近地面层大气湍流通量的测量与估算是研究地气间相互作用规律的关键。统计分析了2007年1月10日～2010年10月14日 合肥地区晴天少云的天气条件下辐射通量和CO2 含量数据。得到了地表反照率、净辐射通量的季节变化特征和 日变化特征。地表能量平衡的检验表明白天时段大约有40%左右的能量缺口。 2007～2010年CO2 含量年平均的月变化表明冬季CO2 含量最大为735 mg·m-3 春季为714.6 mg·m-3秋季为701.8 mg·m-3夏季中5月的CO2 含量 为692.6 mg·m-3。用惯性耗散法估算了湍流通量并与涡旋相关法测量的湍流通量进行了比较。

安徽岳西县位于皖西南边陲的大别山区,山上自然保护区由原始森林和原始次生林构成,田地种植农作物,没有工 业污染,是比较典型的山区自然条件。2009年5月22日～6月10日,利用EC9810臭氧分析仪、OPC-06多道 光学粒子计数器、碳黑度仪等对山区的大气参数进行了测量,得到了山区的地面臭氧,气溶胶粒子昼夜变化及谱 分布的分布特征。与合肥市西郊科学岛的观测结果比较表明: (1)郊区的臭氧浓度明显高于山区; (2)山区和合肥郊 区气溶胶种类不同; (3)郊区气溶胶吸收系数明显比山区大,郊区气溶胶吸收系数的波长指数比山区小。