本書基于環(huán)境光學監(jiān)測，就區(qū)域空氣污染光學遙感的原理和技術展開了探討和分析。全書共6章，主要介紹了區(qū)域空氣污染測量的光學遙感技術和原理，區(qū)域空氣污染測量的光學遙感設備和應用，區(qū)域空氣污染測量的風場數(shù)據(jù)及綜合處理以及區(qū)域空氣污染輸送通量的光學遙感技術及風場數(shù)據(jù)指南；列舉了我國幾次典型城市大氣環(huán)境綜合外場示范實驗，提供了大量實驗區(qū)大氣污染高分辨率時空變化信息；預測了光學遙感監(jiān)測技術在環(huán)境污染狀況的預報、環(huán)境治理和應急處理等方面的發(fā)展前景。
本書具有較強的知識性、技術性和應用性，可供環(huán)境污染監(jiān)測領域的工程技術人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學校環(huán)境科學與工程、環(huán)境化學、大氣科學及相關專業(yè)師生參閱。
劉文清，中科院安徽光機所，所長，研究員，長期從事環(huán)境監(jiān)測技術研究，是該領域的學科帶頭人之一，曾任“十一五”863計劃資源環(huán)境領域專家。負責建立了環(huán)境光學技術研究平臺，組建并培養(yǎng)了環(huán)境光學研發(fā)團隊，建設了環(huán)境光學監(jiān)測儀器國家工程技術研究中心和國家環(huán)境保護環(huán)境光學監(jiān)測技術重點實驗室；自主創(chuàng)新研發(fā)了系列環(huán)境光學監(jiān)測技術和設備，解決了工程應用問題，裝備環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，為我國環(huán)境監(jiān)測技術現(xiàn)代化做出了貢獻。
第1章區(qū)域空氣污染測量的光學遙感技術和原理1
1.1光學遙感技術3
1.2光學遙感原理4
1.2.1瑞利散射5
1.2.2米散射6
1.2.3拉曼散射8
1.2.4原子熒光散射和吸收13
1.3光學遙感發(fā)展趨勢14
參考文獻15
第2章區(qū)域空氣污染測量的光學遙感設備和應用18
2.1差分吸收光譜儀18
2.1.1差分光學吸收光譜原理20
2.1.2差分光學吸收光譜系統(tǒng)24
2.1.3差分吸收光譜技術的應用26
2.2激光雷達28
2.2.1激光雷達原理28
2.2.2激光雷達系統(tǒng)30
2.2.3激光雷達應用34
2.3傅里葉紅外光譜技術44
2.3.1傅里葉變換紅外光譜原理46
2.3.2傅里葉變換紅外光譜系統(tǒng)53
2.3.3傅里葉變換紅外光譜技術的應用67
參考文獻76
第3章區(qū)域空氣污染測量的風場數(shù)據(jù)及綜合處理80
3.1風廓線雷達80
3.2模型風場81
3.3多種不同數(shù)據(jù)風場對比分析81
3.4風廓線數(shù)據(jù)的綜合處理84
3.4.1風廓線數(shù)據(jù)在車載DOAS中的處理84
3.4.2風廓線數(shù)據(jù)在車載FTIR中的處理84
3.4.3風廓線數(shù)據(jù)在顆粒物輸送中的處理85
參考文獻86
第4章區(qū)域空氣污染輸送通量的光學遙感技術及風場數(shù)據(jù)指南87
4.1區(qū)域空氣污染輸送通量的光學遙感技術指南87
4.1.1適用范圍87
4.1.2術語與定義87
4.1.3工作任務和監(jiān)測項目選擇88
4.1.4系統(tǒng)通量測算原理89
4.1.5監(jiān)測條件和測量方法90
4.1.6監(jiān)測時的車速選擇90
4.1.7監(jiān)測環(huán)境原則91
4.1.8監(jiān)測時應滿足的氣象條件91
4.1.9監(jiān)測時的風速獲取91
4.1.10監(jiān)測時的顆粒物質量濃度的選擇92
4.1.11測量方法92
4.1.12通量監(jiān)測中獲得的數(shù)據(jù)92
4.1.13監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理及誤差來源92
4.1.14質量保證與質量控制93
4.1.15被動DOAS區(qū)域污染氣體輸送通量監(jiān)測系統(tǒng)93
4.1.16車載FTIR區(qū)域污染氣體輸送通量監(jiān)測系統(tǒng)94
4.1.17激光雷達監(jiān)測顆粒物輸送通量系統(tǒng)94
4.2風場數(shù)據(jù)使用規(guī)范95
4.2.1適用范圍95
4.2.2術語與定義95
4.2.3區(qū)域污染環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)原理和對風場數(shù)據(jù)的要求96
4.2.4被動DOAS污染源排放通量測量系統(tǒng)對風場數(shù)據(jù)的使用和要求96
4.2.5車載SOF系統(tǒng)污染源排放通量測量系統(tǒng)對風場數(shù)據(jù)的使用和要求97
4.2.6區(qū)域污染環(huán)境監(jiān)測中風場數(shù)據(jù)主要來源98
4.2.7風廓線雷達使用方法98
4.2.8風廓線雷達數(shù)據(jù)質量控制99
4.2.9中尺度氣象模型99
4.2.10地面氣象站100
4.2.11實際應用101
附錄102
附錄1：Pasquill-Turner穩(wěn)定度分類法102
附錄2：地面風場數(shù)據(jù)推導高空風場數(shù)據(jù)的方法103
參考文獻103
第5章外場示范實驗105
5.1點源驗證實驗106
5.1.1車載DOAS106
5.1.2SOF-FTIR108
5.1.3激光雷達顆粒物消光系數(shù)到質量濃度垂直分布轉換111
5.1.4國內外點式儀器比對121
5.2區(qū)域測量實驗124
5.2.1實驗一124
5.2.2實驗二130
5.2.3實驗三136
5.2.4實驗四139
5.3區(qū)域污染分布及輸送142
5.3.1區(qū)域傳輸142
5.3.2區(qū)域污染分布特征142
5.3.3北京市污染物排放通量144
5.4區(qū)域污染傳輸146
5.4.1顆粒物傳輸分析146
5.4.2氣態(tài)污染SO2、NO2傳輸分析152
5.5走航觀測結果156
5.5.1車載激光雷達移動走航監(jiān)測156
5.5.2車載激光雷達定點掃描監(jiān)測157
5.5.3車載激光雷達監(jiān)測結果157
5.5.4天津市顆粒物車載雷達走航觀測結果175
5.5.5車載走航和定點綜合觀測185
參考文獻193
第6章展望及趨勢分析195
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