Abstract

For today necessity of atmosphere wind remote sensing for wide pool of applications require development of new measurement methods and improvement of already existing.Currently doppler methods for wind speed measuring have largest sensing range. Correlation-based methods are provide lower sensing range for wind speed measurement. However, doppler-based lidar are expensive in opposite to simply designed correlation lidars that additionally allows to measure wind profile along sensing direction.Development of wind correlation lidars required knowledge of atmosphere aerosol inhomogeneities parameters.The most experimental research till now in this area are related to visible spectral range.One of the perspective eye-safety spectral range for wind lidar is UV spectral region. There not so much experimental research works of aerosol inhomogeneities parameters in UV.This paper is related to field experiments of aerosol inhomogeneities parameters in planetary boundary layer on 0.355 um operating wavelength.Block diagram and parameters of lidar with 0.355 operating wavelength is shown. Process of experiments is described. Typical atmosphere backscattering echo-signal for single laser pulse is demonstrated.Procedures if lidar signals processing are described, example of two-dimensional field of relative fluctuations of volume backscattering coefficient for different atmosphere conditions is shown.Results of measurement data processing shown that in planetary boundary layer average contrast of aerosol inhomogeneities in most cases has values in range 0,4% – 10 % (in case of snow up to 25%), and size in range 1,5 – 20 m. Dependency of observation number of aerosol inhomogeneities by range z from lidar to backscattering volume is descending with 1/z manner that the same for dependency for signal-noise ratio SNR(z).

Highlights

  • На сегодняшний день необходимость дистанционного контроля атмосферного ветра для широкого круга прикладных задач требует разработки новых и совершенствования существующих дистанционных методов измерения ветра

  • На рисунке 9 показаны примеры (9а, 9б) зависимостей количества наблюдений аэрозольных неоднородностей в зависимости от расстояния от рассеивающего объема атмосферы до лидара

  • Примеры зависимостей количества наблюдений аэрозольных неоднородностей в зависимости от расстояния от рассеивающего объема атмосферы до лидара

Read more

Summary

Лазерный измеритель характеристик аэрозольных неоднородностей атмосферы

Структурная схема лазерного измерителя, работающего на длине волны 0,355 мкм, представлена на рисунке 1. В качестве источника излучения был использован импульсный твердотельный Nd:YAG3+ лазер с полупроводниковой накачкой с энергией 1,3 мДж в импульсе на длине волны 0,355 мкм, длительностью импульса 7 нс и частотой повторения импульсов 10 – 500 Гц. В приемном канале использовался объектив диаметром 100 мм. Излучение от приемного объектива передаётся в оптический блок, содержащий интерференционные фильтры и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Для получения уровня полезного сигнала, достаточного для работы дигитайзера, к выходу ФЭУ был подключен широкополосный усилитель. Передающий канал лазерного измерителя посылает в атмосферу короткие лазерные импульсы. Приемный канал регистрирует обратно рассеянное атмосферой излучение. На рисунке 3 приведен типичный эхо-сигнал, обратно рассеянный атмосферой при лазерном зондировании на длине волны 0,355 мкм одиночным импульсом

Обработка регистрируемого сигнала
Findings
Результаты обработки экспериментальных данных и их анализ
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call