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合肥上空中层大气密度和温度的激光雷达探测

邓潘,  张天舒,  陈卫,  刘洋

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邓潘, 张天舒, 陈卫, 刘洋. 合肥上空中层大气密度和温度的激光雷达探测[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(7): 730003-0730003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0730003
引用本文: 邓潘, 张天舒, 陈卫, 刘洋. 合肥上空中层大气密度和温度的激光雷达探测[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(7): 730003-0730003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0730003
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Deng Pan, Zhang Tianshu, Chen Wei, Liu Yang. Lidar measurement for atmospheric density and temperature in middle atmosphere over Hefei[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(7): 730003-0730003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0730003
Citation: Deng Pan, Zhang Tianshu, Chen Wei, Liu Yang. Lidar measurement for atmospheric density and temperature in middle atmosphere over Hefei[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(7): 730003-0730003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0730003
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合肥上空中层大气密度和温度的激光雷达探测

doi: 10.3788/IRLA201746.0730003
  • 1.

    中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031;

  • 2.

    中国科学技术大学,安徽 合肥 230036;

  • 3.

    脉冲功率激光技术国家重点实验室 (电子工程学院),安徽 合肥 230037

基金项目: 

国家自然科学基金（41205119）;国家863计划（2014AA06A512）

详细信息
    作者简介:

    邓潘(1981-),女,博士生,主要从事激光雷达大气探测方面的研究。Email:pdeng@aiofm.ac.cn

  • 中图分类号: P413.2

Lidar measurement for atmospheric density and temperature in middle atmosphere over Hefei

  • 1.

    Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Hefei 230031,China;

  • 2.

    University of Science and Technology of China,Hefei 230036,China;

  • 3.

    State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology(Electronic Engineering Institute),Hefei 230037,China

  • 摘要: 为研究中层大气分布情况，采用自行研制的532 nm瑞利（Rayleigh）散射激光雷达，对合肥地区（31.90 N，117.170 E）25~40 km高度范围内的大气密度和温度廓线分布进行观测。将瑞利散射激光雷达所测结果与NRLMSISE-00大气模型数据进行对比，以验证瑞利散射激光雷达性能及数据处理方法的可靠性。通过数据对比得出，在25~40 km高度范围内，瑞利散射激光雷达获得的大气密度值与NRLMSISE-00大气模型密度值的比值为0.99~1.03；瑞利散射激光雷达所测温度值与NRLMSISE-00大气模型数据的温度偏差均值约为2.8 K，其中38 km以下两者温度偏差约为1.6 K。数据对比说明，瑞利散射激光雷达观测值与NRLMSISE-00大气模型数据具有较一致的密度分布特征和温度分布特征，瑞利散射激光雷达的观测结果能够较真实地反映合肥上空25~40 km高度范围内的大气密度和温度分布。
    Abstract: In order to study the distributed situation of the middle atmosphere, a self-developed Rayleigh scattering lidar used to remote sensing in the altitude range 25-40 km was introduced, which was located at Hefei(31.90 N; 117.170 E), China. Rayleigh scattering lidar with 532 nm wavelength made the measurements of atmospheric density and temperature. The results obtained by Rayleigh scattering lidar were compared with the data provided by NRLMSISE-00 Atmosphere Model to prove the Rayleigh scattering lidar system performance and the reliability of the data processing method. Through comparison and analysis of the result data, it can be found that the density ratio of Rayleigh scattering lidar to NRLMSISE-00 Atmosphere Model is from 0.99 to 1.03, and the temperature biases between Rayleigh scattering lidar and NRLMSISE-00 Atmosphere Model are about 2.8 K from 25 km to 40 km. Especially under the altitude 38 km, the temperature biases is about 1.6 K. These results indicate that atmospheric density and temperature profiles obtained by Rayleigh lidar show the coincident distribution with the data of NRLMSISE-00 Atmosphere Model over the altitudes of 25 km to 40 km, and the Rayleigh scattering lidar can represent the distribution of the atmospheric density and temperature between the altitude 25 km and 40 km over Hefei.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-04
  • 修回日期:  2016-12-08
  • 刊出日期:  2017-07-25

合肥上空中层大气密度和温度的激光雷达探测

doi: 10.3788/IRLA201746.0730003
  • 1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031;
  • 2. 中国科学技术大学,安徽 合肥 230036;
  • 3. 脉冲功率激光技术国家重点实验室 (电子工程学院),安徽 合肥 230037
    • 作者简介:

    邓潘(1981-),女,博士生,主要从事激光雷达大气探测方面的研究。Email:pdeng@aiofm.ac.cn

  • 收稿日期: 2016-11-04
  • 修回日期: 2016-12-08
  • 刊出日期: 2017-07-25
基金项目:

国家自然科学基金（41205119）;国家863计划（2014AA06A512）

  • 中图分类号: P413.2

摘要: 为研究中层大气分布情况，采用自行研制的532 nm瑞利（Rayleigh）散射激光雷达，对合肥地区（31.90 N，117.170 E）25~40 km高度范围内的大气密度和温度廓线分布进行观测。将瑞利散射激光雷达所测结果与NRLMSISE-00大气模型数据进行对比，以验证瑞利散射激光雷达性能及数据处理方法的可靠性。通过数据对比得出，在25~40 km高度范围内，瑞利散射激光雷达获得的大气密度值与NRLMSISE-00大气模型密度值的比值为0.99~1.03；瑞利散射激光雷达所测温度值与NRLMSISE-00大气模型数据的温度偏差均值约为2.8 K，其中38 km以下两者温度偏差约为1.6 K。数据对比说明，瑞利散射激光雷达观测值与NRLMSISE-00大气模型数据具有较一致的密度分布特征和温度分布特征，瑞利散射激光雷达的观测结果能够较真实地反映合肥上空25~40 km高度范围内的大气密度和温度分布。

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