基于碘分子濾波器的大氣測(cè)溫激光雷達(dá)的研究.pdf

1、溫度是大氣科學(xué)研究的基礎(chǔ)。為了研究大氣溫室效應(yīng)、城市熱島效應(yīng)、逆溫層、地球重力波等問(wèn)題，需要擴(kuò)大大氣溫度測(cè)量的范圍和手段。對(duì)與人類(lèi)活動(dòng)有密切關(guān)系的對(duì)流層大氣溫度觀(guān)測(cè)尤為重要。 本文主要介紹了一種使用碘分子濾波器測(cè)量對(duì)流層大氣溫度的方法及激光雷達(dá)系統(tǒng)。碘分子濾波器被用來(lái)濾除大氣氣溶膠散射信號(hào)以及鑒別Cabannes散射譜線(xiàn)寬度。望遠(yuǎn)鏡接收到的信號(hào)分成兩部分，一部分經(jīng)過(guò)一次濾波器，另一部分經(jīng)過(guò)兩次濾波器。這兩部分信號(hào)都被濾除了氣溶膠

2、散射的影響，然而其Cabannes散射信號(hào)被吸收的程度不同。因此，根據(jù)這兩部分信號(hào)，可以獲得大氣溫度的信息。基于該思想，對(duì)使用碘分子濾波器測(cè)量大氣溫度進(jìn)行了初步研究。 在分析Cabannes散射與溫度的關(guān)系時(shí)，使用了S6模型。該模型比高斯模型更接近于實(shí)際情況，是大氣溫度和壓強(qiáng)的函數(shù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣參考值，給出了不同高度上的Cabannes散射譜線(xiàn)，并與高斯模型、洛侖茲模型進(jìn)行了比較。鑒于Cabannes模型的復(fù)雜性，本文給出了使用

3、泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的簡(jiǎn)化方法，以及使用自洽方法同時(shí)求解大氣的溫度和壓強(qiáng)。同時(shí)分析了使用該方法測(cè)量大氣溫度的靈敏度以及信噪比。 測(cè)溫激光雷達(dá)裝置是在非相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的基礎(chǔ)上建立以來(lái)的。使用光纖連接各主要接收器件。它證明了基于碘分子濾波器測(cè)量大氣溫度的可行性。其優(yōu)點(diǎn)在于：該系統(tǒng)不僅可以測(cè)量大氣的溫度，還可以測(cè)量大氣風(fēng)場(chǎng)以及大氣的氣溶基于碘分子濾波器的大氣測(cè)溫激光雷達(dá)的研究膠混合比。 總之，本文從Cabannes散射與溫度的