Βαθμονόμηση του λόγου αποπόλωσης της αναβαθμισμένης διάταξης LIDAR του ΕΦΑ (THELISYS) – Μελέτη των ιδιοτήτων στρώματος αιωρούμενων σωματιδίων στην στρατόσφαιρα πάνω από την Θεσσαλονίκη από μετρήσεις LIDAR
Creators: name: Πελετίδου Γεωργία Αναστάσιου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Αποπόλωση
Αιωρούμενα σωματίδια
Ατμόσφαιρα
Lidar
Depolarization
Aerosol

description: Το αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η βαθμονόμηση του συντελεστή αποπόλωσης του αναβαθμισμένου συστήματος Lidar του Εργαστηρίου Φυσικής της Ατμόσφαιρας (ΕΦΑ) του τμήματος Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ) και η μελέτη του στρατοσφαιρικού στρώματος που παρατηρήθηκε πάνω από την Θεσσαλονίκη από μετρήσεις Lidar. Στο πρώτο μέρος της εργασίας, περιγράφουμε, τα προσδιορισμένα από το EARLINET (European Aerosol LIdar NETwork), τεχνικά χαρακτηριστικά του αναβαθμισμένου συστήματος Lidar του ΕΦΑ (THELISYS). Στη συνέχεια, παρουσιάζουμε τις βασικές αρχές της μεθόδου αποπόλωσης και τις υπάρχουσες μεθοδολογίες βαθμονόμησης της. Τέλος, προχωράμε στη στατιστική επεξεργασία της σταθεράς βαθμονόμησης κατά τον πρώτο χρόνο λειτουργίας του αναβαθμισμένου συστήματος, αξιοποιώντας δεδομένα οπτικών ιδιοτήτων των αιωρούμενων σωματιδίων από τον αλγόριθμο SULA. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας, επικεντρώνουμε τη μελέτη, στις ιδιότητες του στρώματος αιωρούμενων σωματιδίων που εμφανίστηκε στη στρατόσφαιρα πάνω από την Θεσσαλονίκη τον Ιούλιο του 2019. Συγκεκριμένα, αναλύουμε τις γεωμετρικές και οπτικές ιδιότητες του στρατοσφαιρικού στρώματος, αξιοποιώντας τις επίγειες μετρήσεις μέσω του συστήματος Lidar και τις δορυφορικές μετρήσεις μέσω του Lidar CALIOP (Cloud–Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization), επί του δορυφόρου CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation). Για την μελέτη αυτή χρησιμοποιήθηκαν ακόμα T-matrix προσομοιώσεις και το μοντέλο διάδοσης της ακτινοβολίας του πακέτου libRadtran v 2.0.3.
description: Aim of the thesis is the calibration of the upgraded Lidar system of the Atmospheric Physics Laboratory (ΕΦΑ) of the Physics Department of the Aristotle University of Thessaloniki (AUTH) and the study of detected the stratospheric layer above Thessaloniki from Lidar measurements. In the first part of this study, we describe, the pre-defind from the EARLINET (European Aerosol LIdar NETwork), technical characteristics of the upgraded Lidar system of the ΕΦΑ (THELISYS). Next, we present the basic principles of the depolarization method, the existing calibration methodologies and the statistical analysis of the calibration factor of the particle depolarization ratio. Finally, we proceed on the statistical analysis of the calibration factor of THELISYS, during the first year of it’s operation, based on data of the aerosol optical properties from the SULA algorithm. In the second part of this study, we focus on the properties of the aerosol layer that appeared in the stratosphere above Thessaloniki in July 2019. In particular, we analyze the geometric and optical properties of the stratospheric layer, utilizing ground-based measurements through the Lidar system and the satellite measurements through the Lidar CALIOP (Cloud–Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization), on board the CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation) satellite. T-matrix simulations and the radiative transfer model of the libRadtran v 2.0.3 package were also used for this study