planetar prin tehnici lidar - pub.ro€¦ · investigarea stratului limită planetar prin tehnici...

18
Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea Politehnica, București Coordonatori științifici: Ș.L. Dr. Liliana Preda C.Ș. I Dr. Doina Nicolae

Upload: others

Post on 18-Oct-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR

Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea Politehnica, București

Coordonatori științifici: Ș.L. Dr. Liliana Preda

C.Ș. I Dr. Doina Nicolae

Page 2: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Introducere

Procese de interacție Laser – atmosferă

Aerosolul atmosferic – proprietăți

Teledecția Laser

Determinarea stratului limită planetar

Concluzii

Cuprins

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Page 3: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Motivație

Atmosfera – scară locală, scară globală

Stratul limită planetar - procese meteorologice

Cunoașterea structurii și proprietăților - Calitatea aerului

http://www.theozonehole.com/atmosphere.htm

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Page 4: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Teledetecția Laser

Principiul de funcționare

LIDAR vs RADAR

De ce LIDAR?

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Page 5: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Aerosolul atmosferic Sistem polidispers

Dimensiune – mod nucleație, mod acumulare, mod particule gigant

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Page 6: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

I0

Sursa de lumină (λ)

Reflexie (λ » D)

Molecule

Aerosoli

Nori

Împrăștiere

Raman

(λ`=λ ±λI,V

)

Împrăștiere

Rayleigh

(molecule)

(λ ≫D) Împrăștiere Mie

(aerosoli)

λ ≈ D

Difracție

Refracție

Fluorescenţă (λ`>D)

I

D = diametrul moleculei /particulei

Procese de interacție

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Page 7: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Puterea retroîmprăștiată S(Z,λ)

𝑆 𝜆𝐷, 𝑍 = 𝑆 𝜆𝐿, 𝑍0 ∙ 𝐶𝑆 𝑍𝐴0

𝑍2 𝛿𝑍 ∙ 𝛽𝑎𝑡𝑚 𝜆𝐷, 𝜆𝐿, 𝑍 ∙

𝑇→ 𝜆𝐿, 𝑍 ∙ 𝑇← 𝜆𝐷, 𝑍

Semnal corectat cu distanța (Range Corrected Signal)

𝑅𝐶𝑆 𝜆𝐷, 𝑍 = 𝑆 𝜆𝐷, 𝑍 ∙ 𝑍2

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Ecuația LIDAR

Page 8: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Profil vertical

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Profil RCS

Rezoluția spațială

Page 9: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

RCS - smooth

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Derivare și smooth

Intensitate semnal proporțional cu concentrația

Peak negativ – prezența straturilor

Page 10: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Grafic culoare

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Grafic pe coduri de culoare

Concentrația de aerosoli

Page 11: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

09.07.2012 – 12.07.2012

Page 12: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Caracteristica diurnă

Page 13: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Intruziune de aerosoli

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Altă sursă de aerosoli

Distincția între intruziune și stratul limită planetar

Page 14: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Determinarea PBL din date de radiosondaj

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Date relative

Date de radiosondaj

Gradient vertical al temperaturii potențiale virtuale

𝜃𝑣 = 𝜃 1 + 0.61 ∙ 𝑟

Poziția stratului limită planetar

GDAS

Page 15: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Corelarea datelor

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Comparația metodelor

Page 16: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Variația diurnă cu ajutorul datelor RCS

Legi empirice ale programului

Rezoluții temporale și spațiale

Îmbunătățire program

Continuare

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Concluzie

Page 17: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014

Page 18: planetar prin tehnici LIDAR - pub.ro€¦ · Investigarea stratului limită planetar prin tehnici LIDAR Student: Dandocsi Alexandru Facultatea de Științe Aplicate, Universitatea

Universitatea Politehnica București - Facultatea de Stiințe Aplicate, Dandocsi Alexandru, licență iulie 2014