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Notes on Rayleigh scattering in lidar signals

机译：关于激光雷达信号中瑞利散射的注意事项

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Classical and quantum formulations are used to estimate Rayleigh scattering within lidar signals. Within the classical approach, three scenarios are used to characterize atmospheric molecular composition: 2-component atmosphere (N_(2) and O_(2)), 4-component atmosphere (N_(2), O_(2), Ar, and CO_(2)), and 5-component atmosphere (N_(2), O_(2), Ar, CO_(2), and water vapor). First, analysis focuses on Rayleigh scattering, showing the relative difference between the three scenarios within classical approach. The relative difference in molecular scattering between 2(4)-component atmosphere and 5-component atmosphere is below approx1percent. The second analysis focuses on the lidar retrieval of aerosol backscatter and extinction coefficients showing the effect of different molecular formulations. A relative difference of +-3percent was found between the molecular formulation of 2-component atmosphere and the molecular formulation of 5-component atmosphere. Consideration of the Raman rotational lines blocked by the interference filter is important for the elastic channels, but of little significance in the N_(2) Raman channel. For lidar retrieval of aerosol profiles, the 5-component approximation is the best when the water vapor profile is known, but 2-component is still adequate and quite accurate when water vapor is only poorly known.
机译：经典和量子公式用于估计激光雷达信号内的瑞利散射。在经典方法中，使用三种方案来表征大气分子组成：2-组分大气（N_（2）和O_（2）），4-组分大气（N_（2），O_（2），Ar和CO_ （2））和5组分气氛（N_（2），O_（2），Ar，CO_（2）和水蒸气）。首先，分析集中在瑞利散射上，显示了经典方法中这三种情况之间的相对差异。 2（4）组分气氛和5组分气氛之间的分子散射相对差异低于大约1％。第二个分析集中在激光雷达对气溶胶反向散射和消光系数的检索上，这些消光系数显示了不同分子制剂的作用。在2-组分气氛的分子制剂和5-组分气氛的分子制剂之间发现+ -3％的相对差异。对于弹性通道，考虑被干涉滤波器阻挡的拉曼旋转线很重要，但在N_（2）拉曼通道中意义不大。对于激光雷达对气溶胶剖面的检索，当已知水蒸气剖面时，5分量近似是最好的，但是当仅很少知道水蒸气时，2分量仍然足够且相当准确。

著录项

  • 来源
    《Applied optics》 |2012年第12期|共15页
  • 作者

    Mariana Adam;

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  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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