基于碘分子濾波器的大氣測溫激光雷達的研究.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、地球重力波等問題，需要擴大大氣溫度測量的范圍和手段。對與人類活動有密切關(guān)系的對流層大氣溫度觀測尤為重要。 本文主要介紹了一種使用碘分子濾波器測量對流層大氣溫度的方法及激光雷達系統(tǒng)。碘分子濾波器被用來濾除大氣氣溶膠散射信號以及鑒別Cabannes散射譜線寬度。望遠鏡接收到的信號分成兩部分，一部分經(jīng)過一次濾波器，另一部分經(jīng)過兩次濾波器。這兩部分信號都被濾除了氣溶膠

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

3、泰勒級數(shù)展開的簡化方法，以及使用自洽方法同時求解大氣的溫度和壓強。同時分析了使用該方法測量大氣溫度的靈敏度以及信噪比。 測溫激光雷達裝置是在非相干多普勒測風激光雷達的基礎(chǔ)上建立以來的。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量大氣溫度的可行性。其優(yōu)點在于：該系統(tǒng)不僅可以測量大氣的溫度，還可以測量大氣風場以及大氣的氣溶基于碘分子濾波器的大氣測溫激光雷達的研究膠混合比。 總之，本文從Cabannes散射與溫度的