The angle-dependent scattering effect of aerosols in the atmosphere can be used to infer their compositions, which in turn is important to understand their impacts of human health and Earth climate. The aerosol phase function, which characterizes the angular signature of scattering, has been continuously monitored from ground-based and space-borne observations. However, the range of scattering angles these instruments can sample is very limited. There is a dearth of research on the remote sensing of aerosol angular scattering effect at a city scale that analyzes diurnal variability and includes a wide range of scattering angles. Here, we quantify the aerosol angular scattering effect using measurements from a mountain-top remote sensing instrument: the California Laboratory for Atmospheric Remote Sensing Fourier Transform Spectrometer (CLARS-FTS). CLARS-FTS is located on top of the Mt. Wilson (1.67km above sea level) overlooking the Los Angeles (LA) megacity and receives reflected sunlight from targeted surface reflection points. The observational geometries of CLARS-FTS provide a wide range of scattering angles, from about 20 degrees (forward) to about 140 degrees (backward). The O2 ratio, which is the ratio of retrieved O2 Slant Column Density (SCD) to geometric O2 SCD, quantifies the aerosol transmission with a value of 1.0 represent aerosol-free and with a value closer to 0.0 represents stronger aerosol loadings. The aerosol transmission quantified by the O2 ratio from CLARS measurements provides an effective indicator of the aerosol scattering effect.

中文翻译：

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北美大城市气溶胶角散射效应遥感

大气中气溶胶的角度相关散射效应可用于推断它们的成分，这反过来对于了解它们对人类健康和地球气候的影响很重要。表征散射角特征的气溶胶相位函数一直受到地面和星载观测的持续监测。然而，这些仪器可以采样的散射角范围非常有限。缺乏对城市尺度气溶胶角散射效应遥感的研究，分析日变化并包括广泛的散射角。在这里，我们使用来自山顶遥感仪器的测量来量化气溶胶角散射效应：加利福尼亚大气遥感傅里叶变换光谱仪实验室 (CLARS-FTS)。CLARS-FTS 位于山顶。威尔逊（海拔 1.67 公里）俯瞰洛杉矶 (LA) 大城市，并接收来自目标表面反射点的反射阳光。CLARS-FTS 的观测几何提供了广泛的散射角，从大约 20 度（向前）到大约 140 度（向后）。O2 比率，即检索到的 O2 斜柱密度 (SCD) 与几何 O2 SCD 的比率，量化气溶胶传输，值为 1.0 表示无气溶胶，值接近 0.0 表示更强的气溶胶负载。通过 CLARS 测量的 O2 比率量化的气溶胶传输提供了气溶胶散射效应的有效指标。海拔 67 公里）俯瞰洛杉矶 (LA) 大城市，并接收来自目标表面反射点的反射阳光。CLARS-FTS 的观测几何提供了广泛的散射角，从大约 20 度（向前）到大约 140 度（向后）。O2 比率，即检索到的 O2 斜柱密度 (SCD) 与几何 O2 SCD 的比率，量化气溶胶传输，值为 1.0 表示无气溶胶，值接近 0.0 表示更强的气溶胶负载。通过 CLARS 测量的 O2 比率量化的气溶胶传输提供了气溶胶散射效应的有效指标。海拔 67 公里）俯瞰洛杉矶 (LA) 大城市，并接收来自目标表面反射点的反射阳光。CLARS-FTS 的观测几何提供了广泛的散射角，从大约 20 度（向前）到大约 140 度（向后）。O2 比率，即检索到的 O2 斜柱密度 (SCD) 与几何 O2 SCD 的比率，量化气溶胶传输，值为 1.0 表示无气溶胶，值接近 0.0 表示更强的气溶胶负载。通过 CLARS 测量的 O2 比率量化的气溶胶传输提供了气溶胶散射效应的有效指标。从大约 20 度（向前）到大约 140 度（向后）。O2 比率，即检索到的 O2 斜柱密度 (SCD) 与几何 O2 SCD 的比率，量化气溶胶传输，值为 1.0 表示无气溶胶，值接近 0.0 表示更强的气溶胶负载。通过 CLARS 测量的 O2 比率量化的气溶胶传输提供了气溶胶散射效应的有效指标。从大约 20 度（向前）到大约 140 度（向后）。O2 比率，即检索到的 O2 斜柱密度 (SCD) 与几何 O2 SCD 的比率，量化气溶胶传输，值为 1.0 表示无气溶胶，值接近 0.0 表示更强的气溶胶负载。通过 CLARS 测量的 O2 比率量化的气溶胶传输提供了气溶胶散射效应的有效指标。