激光通過(guò)Mie散射可以遙測(cè)煙、塵,這時(shí)回波信號(hào)較強(qiáng),它是激光雷達(dá)最廣泛的一種應(yīng)用。激光雷達(dá)其主要是利用散射來(lái)提供大氣中的各種氣象信息,并用于環(huán)境監(jiān)測(cè)研究, (to/9OrG
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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(jiàn)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(cè)量、臭氧和水蒸氣等微量氣體的散布情況、對(duì)流層氣體以及空氣密度和溫度等。 <L!~f`nH2
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利用Raman散射法和吸收光譜法,激光可以遙測(cè)污染氣體濃度和成分。故激光在大氣污染監(jiān)測(cè)、大氣污染擴(kuò)散規(guī)律的研究等方面具有重要地位。其對(duì)城市規(guī)劃、山區(qū)廠(chǎng)礦的合理布局等具有很大的實(shí)用價(jià)值。 j-C42Pfr
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低層大氣的激光回波,主要是大氣塵埃的貢獻(xiàn),通過(guò)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(shí)、空分布。 ^ T:qT*v
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用激光探測(cè)溫、濕、壓等氣象要素來(lái)補(bǔ)充或代替常規(guī)的無(wú)線(xiàn)電探空儀法,一直是人們關(guān)注的問(wèn)題。激光探測(cè)可獲得這些要素幾乎同一時(shí)刻的空間分布廓線(xiàn),并且可以頻繁地測(cè)得它們的時(shí)間變化,這對(duì)于我們研究和了解大氣中發(fā)生的許多過(guò)程有著重要的意義。 \/x)BE,
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激光探測(cè)濕度和密度實(shí)際上屬于大氣成分的探測(cè)范疇,即探測(cè)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(jìn)行探測(cè)。 vhE}{ED
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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(qiáng)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(qiáng)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(cè)到直至90公里高度的大氣密度分布。 X,JWLS J
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激光探測(cè)云霧、降水和能見(jiàn)度。激光能夠提供一種不需要目標(biāo)物、單點(diǎn)探測(cè)水平能見(jiàn)度的客觀(guān)方法,還可以探測(cè)其它方法難以解決的斜視能見(jiàn)度問(wèn)題,這對(duì)飛機(jī)著陸、海上航行等極為有用。 ai;gca_P#
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當(dāng)觀(guān)測(cè)目標(biāo)物和背景的亮度已確定的情況下,能見(jiàn)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(cè),主要采用斜率法和回波特征法。斜率法是根據(jù)激光雷達(dá)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(xiàn)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(jiàn)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(cè)大氣水平平均消光系數(shù),亦有所設(shè)想。 &=6cz$]z
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常用能見(jiàn)度來(lái)記錄主要的天氣狀況。能見(jiàn)度是指白天在地平線(xiàn)上主觀(guān)能夠看到一個(gè)顯著物的最大距離,或者在夜間主觀(guān)能夠看到中等亮度燈光的最大距離。這對(duì)飛行員或空中交通管理人員有意義。 23u1nU[0
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根據(jù)高層大氣激光回波的探測(cè)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(shí)了平流層中Junge氣溶膠層的存在。 faL^=CAe
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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(cè)分析太陽(yáng)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(lái),激光導(dǎo)星技術(shù)的發(fā)展成熟必將對(duì)遙感探測(cè)技術(shù)的發(fā)展起到很大的推動(dòng)作用。