地基激光雷达对临近空间大气的探测研究

发布时间：2021-09-28 10:34

　　临近空间是20km～100km高度的空间区域,其独特的资源优势已成为各国关注的热点和焦点,开展临近空间大气环境的特殊性研究,对临近空间飞行器技术发展具有十分重要的意义。基于瑞利散射原理的瑞利激光雷达可对临近空间高度大气开展高时空分辨率的连续精确观测,是探测和研究临近空间大气参数结构及变化趋势的有效手段。中科院安光所环境光学监测技术重点实验室构建了瑞利散射激光雷达系统,对我国西北某地临近空间高度大气进行了长期持续观测。本文分析研究了瑞利激光雷达数据反演方法,对瑞利激光雷达系统性能进行了验证评估,并采用该套瑞利激光雷达系统对观测地临近空间高度（20km～40km）大气进行了观测和研究,获得以下结果。构建了 532nm单接收口径瑞利激光雷达系统,得到了观测地临近空间高度（20km～40km）的大气密度、压力和温度廓线。将瑞利激光雷达数据与观测地球载探空数据、风云三号（FY-3C）卫星数据、NRLMSISE-00大气模式和美国标准大气模式数据进行对比,验证了激光雷达探测性能及算法的可靠性。对反演算法中可能引入的误差,从臭氧和气溶胶的影响、统计误差和参考点的选取三方面进行了分析。重点对反演过程中... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．?１．?１．１临近空间与各层次大气层的关系图??

?．??联合会（ＩＵＧＧ）把地球大气分成对流层（ｔｒｏｐｏｓｐｈｅｒｅ）、平流层（ｓｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｅ）、??中间层（ｍｅｓｏｓｐｈｅｒｅ）和热层（ｔｈｅｒｍｏｓｐｈｅｒｅ）四个层次。图２．?１．?１．?１给出标准大气??的垂直温度廓线，这个廓线代表了中纬度地区大气的典型状况。??１〇〇?￣￣ｒ—１￣￣，￣￣Ｉ￣??（．Ｔｈｅｒｍｏｓｐｈｅｒｅ??９０?—（?一??８０?－?＼?一??＾?７０?－?＼＼??Ｅ?Ｍｅｓｏｓｐｈｅｒｅ??ｇ?６０?－?＼、?－??｜?５０?－?—??５?４０?－?－??３０?－?／?Ｓｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｅ?－??２０?－?Ｉ?－??１０?－?＾?—??〇?■?，?ＴｒｏｐｏＴ＾Ｋｅｌ＾＾??

量工业尘埃和烟雾，为研宄大气污染物的扩散提供了有效的实验手段。??米散射激光雷达涉及到光学、机械、电子以及计算机控制等技术，通常由光??学接收系统、激光发射系统和信号检测系统组成，图２．?１．?３．?３给出了米散射激光??１９??


本文编号：3411740