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气溶胶是大气科学领域的研究热点。作为大气遥感探测的重要工具,激光雷达可以对气溶胶消光系数、粒谱分布等进行实时监测。其中雷达比和波长指数是激光雷达探测气溶胶时的重要参数,二者从不同角度反映气溶胶光散射特性,关系密切。研究二者间相关性可丰富气溶胶光散射理论,有利于气溶胶光散射特性的精细反演。 论文围绕雷达比和波长指数的相关性展开研究。首先,利用米散射理论结合粒谱仿真计算了多种不同类型气溶胶在355nm、532nm、1064nm波长的雷达比和波长指数,为分析二者间相关性提供数据基础,其中深入研究了气溶胶组分对大陆型、海洋型等气溶胶雷达比和波长指数的影响。在此基础上,采用拟合法建立大陆型、海洋型等气溶胶雷达比和波长指数间的相关性模型,分析了波长指数和对应单波长雷达比的相关性以及波长指数和对应波长雷达比的颜色比之间的相关性。最后,利用西安理工大学自主研发的多波长米散射激光雷达系统和拉曼米散射激光雷达系统对西安局部地区大气气溶胶进行同步实验观测,并对二者相关性进行了验证。 理论分析表明,雷达比和波长指数的相关性与气溶胶种类和入射波长有依赖性。反演了不同天气情况下气溶胶雷达比和波长指数。初步实验表明:大陆型气溶胶在355nm波长的雷达比和355/532波长指数以及355/1064波长指数之间分别为正相关性和负相关性。实际环境相对温湿度、气溶胶组分复杂等对雷达比和波长指数相关性分析有重要影响,相对湿度是影响二者相关性的重要因素。