激光通過Mie散射可以遙測煙、塵,這時回波信號較強,它是激光雷達最廣泛的一種應(yīng)用。激光雷達其主要是利用散射來提供大氣中的各種氣象信息,并用于環(huán)境監(jiān)測研究, '$|UwT`s
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其包括大氣的消光系數(shù)及后向散射系數(shù)、氣溶膠模式、大氣能見度、大氣懸浮顆粒和浮云狀物的結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)的距離分辨測量、臭氧和水蒸氣等微量氣體的散布情況、對流層氣體以及空氣密度和溫度等。 2R-A@UE2
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利用Raman散射法和吸收光譜法,激光可以遙測污染氣體濃度和成分。故激光在大氣污染監(jiān)測、大氣污染擴散規(guī)律的研究等方面具有重要地位。其對城市規(guī)劃、山區(qū)廠礦的合理布局等具有很大的實用價值。 !,$i6gm
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低層大氣的激光回波,主要是大氣塵埃的貢獻,通過分析激光回波波形,可獲得大氣塵埃消光系數(shù)的分布,從而可得大氣空間渾濁狀況的時、空分布。 3ucP(Ex@tg
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用激光探測溫、濕、壓等氣象要素來補充或代替常規(guī)的無線電探空儀法,一直是人們關(guān)注的問題。激光探測可獲得這些要素幾乎同一時刻的空間分布廓線,并且可以頻繁地測得它們的時間變化,這對于我們研究和了解大氣中發(fā)生的許多過程有著重要的意義。 H!e 3~+)
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激光探測濕度和密度實際上屬于大氣成分的探測范疇,即探測大氣水汽和含量比較穩(wěn)定的N2和O2,故較多地利用吸收光譜法和Raman散射法進行探測。 s3s4OAY
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在30公里以上,大氣散射回波基本上由分子散射造成,其強度正比于大氣密度,只要由探空資料給出某一參考高度上的密度值,就能直接由回波強度精確地算出高空密度分布,根據(jù)這一原理,利用紅寶石激光器,已探測到直至90公里高度的大氣密度分布。 ,M !tm7
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激光探測云霧、降水和能見度。激光能夠提供一種不需要目標(biāo)物、單點探測水平能見度的客觀方法,還可以探測其它方法難以解決的斜視能見度問題,這對飛機著陸、海上航行等極為有用。 AS!6XT
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當(dāng)觀測目標(biāo)物和背景的亮度已確定的情況下,能見度主要取決于大氣透明度。水平大氣平均消光系數(shù)的激光探測,主要采用斜率法和回波特征法。斜率法是根據(jù)激光雷達方程,在大氣水平均一的假設(shè)下,由大氣回波所構(gòu)成的直線斜率,求取大氣水平平均消光系數(shù),回波特征法則是根據(jù)水平大氣激光回波的半寬度和峰值距離等特征量與能見度的關(guān)系,求取大氣水平平均消光系數(shù)。此外,利用連續(xù)激光的大氣回波,探測大氣水平平均消光系數(shù),亦有所設(shè)想。 _K9VMczj
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常用能見度來記錄主要的天氣狀況。能見度是指白天在地平線上主觀能夠看到一個顯著物的最大距離,或者在夜間主觀能夠看到中等亮度燈光的最大距離。這對飛行員或空中交通管理人員有意義。 yKagT$-
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根據(jù)高層大氣激光回波的探測分析指出,在20公里附近,存在著氣溶膠回波的極大值,這也證實了平流層中Junge氣溶膠層的存在。 @=S}=cl
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目前,激光導(dǎo)星技術(shù)已逐漸發(fā)展成熟,其為遙感探測分析太陽表面結(jié)構(gòu)并獲取指定路徑上的大氣湍流變化特征提供技術(shù)支撐,從而為自適應(yīng)光學(xué)的發(fā)展奠定基礎(chǔ),相信在不久的將來,激光導(dǎo)星技術(shù)的發(fā)展成熟必將對遙感探測技術(shù)的發(fā)展起到很大的推動作用。