多源遥感数据在北京春季沙尘天气监测中的应用评估

利用2021年春季影响北京的3次沙尘(暴)天气过程(3月15日、28日和4月15日)中激光雷达、激光云高仪和云雷达3种遥感探测设备的探测数据,北京4个国家气象站能见度观测及北京市生态环境监测中心PM10监测数据,综合分析3种遥感探测设备对沙尘监测的特点及优劣,以期提高沙尘天气预报预警技术.结果表明:激光雷达的消光系数和退偏振比可以较准确地区分沙尘气溶胶和大气污染物,在边界层和对流层中下层沙尘表现为高消光系数(>0.30 km-1)和高退偏振比(>10％);云高仪的近地面后向散射系数、云底高度与PM10质量浓度、能见度变化有较好的对应关系,也能通过近地面后向散射系数的陡增和云底高度的下降来判断沙尘沉降;云雷达能探测到边界层(0～2 km)内的沙尘和对流层中上层(6～10 km)的沙尘云,且能探测垂直速度.综合来看,激光雷达是3类遥感探测设备中唯一能够区分沙尘和大气污染物的设备;云高仪在近地面层对沙尘的监测效果较好,且能够判断沙尘的持续时间;云雷达的探测距离最远且能探测垂直速度.