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　　提要

　　大气天堑层高度是表征近地面大气扩散能力的关键参数，在空气质量预报、形象应急监测领域利用宽泛。手持激光测云仪具备轻便易携、急剧布设的特点，除云底高度观测表，还可利用大气后向散射廓线发展大气天堑层高度探测。本文论述手持激光测云仪探测大气天堑层的技术道理，介绍现场探测实际流程，分析探测过程中的难点与优化伎俩，为野表机动式天堑层观测工作提供实际参考。

　　1 引言

　　大气天堑层是切近地表、受下垫面影响显著的大气层区域，天堑层高度直接决定传染物垂直扩散空间。传统天堑层观测多依附固定站点激光雷达、探空气球，设备笨沉，转场部署成本高，难以满足多点机动观测需要。手持激光测云仪体积幼巧，单人即可实现架设与操作，适合野表流动监测。利用其后向散射信号反演天堑层高度，可急剧获取近地层大气结构信息，添补大型观测设备机动能力不及的短板。

　　2 探测根基道理

　　手持激光测云仪发射脉冲激光，激光垂直向上传布，大气中气溶胶粒子产生后向散射信号。接管系统捕获回波，得到后向散射强度随高度变动的廓线。大气天堑层内部气溶胶浓度较高，回波信号较强;天堑层上方自由大气气溶胶含量低，回波强度显著降落。天堑层高度就是廓线信号强度产生急剧衰减的地位。

　　设备原有算法重要用于鉴别云底，探测天堑层时，必要对原始回波数据做二次反演。常用鉴别步骤蕴含梯度法、幼波协方差法，通过定位回波强度突变地位，确定天堑层顶高度。手持设备内置姿势传感单元，对人为手持架设带来的微幼倾斜进行校对，降低光路偏移带来的高度误差。

　　3 现场探测实际流程

　　探测前期筹备，查抄设备电量、光学窗口状态，算帐镜头表表尘埃、水汽。观测点位尽量远离宏伟构筑、树木，预防遮挡光路。设备垂直架设，静置一段功夫待信号不变后启动陆续采集，同步纪录现场温湿度、风速等辅助形象数据。

　　数据采集阶段，单次观测持续一段功夫，获取多组廓线数据。野表环境变动较快，必要持续纪录环境变动情况，沙尘、局地对流城市扭转气溶胶散布。采集实现后导出原始回波数据，发展离线反演。

　　数据处置环节，先对原始信号做基线扣除、滑润降噪，剔除手持抖动、飞鸟等瞬时滋扰信号。选用相宜的天堑层鉴别算法提取高度值，对多组了局做均匀，剔除异常值。同时对比同期形象资料，对反演了局做合理性检验。

　　4 实际中的重要问题

　　设备手持架设易产生晃悠与倾斜，造成廓线畸变，引入随机误差。日出日落时段，天堑层急剧演变，气溶胶廓线结构复杂，容易出现多层结构，算法鉴别难度提升。强沙尘、浓雾气象，气溶胶散布均匀，回波强度梯度不显著，天堑层顶难以分辨。白日强光布景会抬高噪声水平，降低低层廓线数据质量。另表手持激光测云仪最大探测高杜仔限，当天堑层发展较高时，会出现探丈量程不及的情况。

　　5 优化措施

　　现场观测尽量使用简易支架固定设备，削减手持晃悠。优先选择梯度法结应时序陆续性判断算法，提升复杂廓线鉴别不变性。多点同步观测，结合温湿度数据辅助判断天堑层结构。避开正午强光时段发展观测，定期清洁光学窗口，削减光路损耗７⒄贡榷允匝，将手持设备反演了局与探空数据对照，建改算法参数。

　　6 结论

　　手持激光测云仪能够实现大气天堑层高度机动探测，适合野表应急、多点流动观测场景。但受设备量程、手持姿势、复杂气溶胶结构限度，在天堑层较高或者气溶胶垂直散布均匀时探测成效受限。选取支架固定、优化反演算法并共同辅助形象观测，可能有效提升探测了局靠得住性。该设备可作为大型雷达、探空观测的补充伎俩，在大气环境野表监测工作中阐扬实用价值。