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激光云高仪是一种简易的激光雷达,已经在国内八个地面气象观测自动化改革试点站安装试运行。为了提高其观测数据的准确性与可靠性,使其能够尽快投入业务化观测,本文对激光云高仪进行了数据质量控制研究。同时为增加激光云高仪的数据输出产品,本文对基于激光云高仪探测雾霾过程进行了研究,验证了基于激光云高仪探测雾霾天气的可行性。(1)利用2011年12月至2012年5月和2014年6月至2014年10月中国气象局气象探测中心组织的云自动化观测设备考核数据,对激光云高仪观测数据进行质量控制研究。结果表明激光云高仪对稀疏、单薄的高云观测的准确性还有待提高。特殊天气现象下,如降水、雾霾天气等,激光云高仪观测的漏判、误判情况严重,建议云观测结合天气现象在特殊天气情况下,对激光云高仪的数据采取质量控制,将其置为可疑或缺测。(2)对基于激光云高仪探测雾霾过程进行研究,重点分析了2013年1月南京北郊的两次雾霾过程。结果表明雾霾天气的出现受气象要素的影响较大,静、小风有利于霾的出现,而较高的相对湿度有利于雾霾共存,并且对能见度产生较大的影响,能见度最小时仅有几十米。在雾和霾相间的天气下,雾后向散射强度较大,后向散射系数在垂直方向上变化率大,出现高度较低;霾后向散射强度较小,霾粒子空间分布均匀,后向散射系数垂直变化小,出现高度较高。利用激光云高仪数据反演水平能见度和垂直能见度,所得水平能见度与能见度仪所测能见度基本一致,对垂直能见度进行分析表明,垂直能见度与相对湿度日变化趋势大致相反,与风速日变化趋势基本一致;对雾和霾天气下后向散射系数随时间变化特征进行分析,得到雾霾天气下傅立叶变换的功率谱分布,与雾和霾的边界特征相对应。(3)利用中国气象局气象探测中心的微脉冲激光雷达和激光云高仪的观测资料,研究了不同波长的激光云高仪对雾霾天气的探测,并且分析了雾霾气溶胶的光学特性和吸湿性质。结果表明,随着气溶胶粒子的吸湿增长,较长的波长对大粒子更为敏感;气溶胶粒子的吸湿增长速度不是线性变化的,受相对湿度的影响,相对湿度越大,气溶胶粒子的吸湿增长速度越快;粒子不断吸湿增长,波长指数则不断减小,且相对湿度越大,波长指数减小的速度越快。反演出的气溶胶消光系数、吸湿增长因子和波长指数随相对湿度的变化规律,都与客观规律和相关研究结果相符。