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大气激光雷达

大气激光雷达

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大气激光雷达

大气激光雷达(外文名:atmospheric monitoring lidar)是通过发射激光脉冲分析大气后向散射信号,实现气溶胶、云层及痕量气体探测的环境监测装备 。其核心技术包括瑞利散射、米氏散射及差分吸收机制,可获取大气物理参数的垂直分布数据 。

国外研究始于20世纪70年代,美国于1994年通过“发现号”航天飞机完成首次激光雷达空间实验,并于2006年发射CALIPSO卫星搭载CALIOP激光雷达提供30米垂直分辨率数据 。欧洲空间局Aladin激光雷达实现30km以上大气风速测量,俄罗斯开发了毒气报警系统 。国内自20世纪60年代由中科院大气物理所研制首台米散射激光雷达,建成12个沙尘暴观测站,安徽光机所、中国海洋大学等单位开展大气参数探测 。2023年我国建成国际首台全季节观测的阵列式大口径激光雷达,可探测200-1000km高度大气氦原子密度 。

主要类型涵盖测风激光雷达、差分吸收激光雷达和拉曼激光雷达,应用于污染物追踪、云特性监测等领域。美国NASA的GLOW系统和我国车载测污系统分别实现风速测量与臭氧分布监测 。CALIOP激光雷达通过双波长偏振检测区分云相态和气溶胶类型 。国内极区探测系统整合转动拉曼、瑞利/米散射及测风模块,实现大气准全高程地基观测 。

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