基于扫描F-P标准具的高光谱分辨低平流层温度探测

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上官明佳, 夏海云, 舒志峰, 窦贤康, 王冲, 裘家伟, 韩於利, 赵若灿, 张飞飞. 2014: 基于扫描F-P标准具的高光谱分辨低平流层温度探测, 强激光与粒子束, 26(12): 26-32. doi: 10.11884/HPLPB201426.121003
引用本文: 上官明佳, 夏海云, 舒志峰, 窦贤康, 王冲, 裘家伟, 韩於利, 赵若灿, 张飞飞. 2014: 基于扫描F-P标准具的高光谱分辨低平流层温度探测, 强激光与粒子束, 26(12): 26-32. doi: 10.11884/HPLPB201426.121003
2014: Scanning F-P etalon based high spectral resolution lidar for low-stratosphere temperature measurement, High Power Lase and Particle Beams, 26(12): 26-32. doi: 10.11884/HPLPB201426.121003
Citation: 2014: Scanning F-P etalon based high spectral resolution lidar for low-stratosphere temperature measurement, High Power Lase and Particle Beams, 26(12): 26-32. doi: 10.11884/HPLPB201426.121003

基于扫描F-P标准具的高光谱分辨低平流层温度探测

Scanning F-P etalon based high spectral resolution lidar for low-stratosphere temperature measurement

  • 摘要: 报道了一种基于扫描F-P标准具的高光谱分辨低平流层大气温度探测技术.通过扫描F-P标准具,获得大气分子瑞利后向散射的透过率分布.对该透过率进行非线性拟合,由拟合得到的谱宽计算大气温度分布.为了减小频率不稳定引起的系统误差,采用静态的F-P标准具实时监测激光出射频率,并在数据处理中进行补偿.由时间分辨率2000 s的激光雷达原始信号的信噪比,根据最大似然估计误差分析,该方法在30km以下的探测误差小于1.9K,50 km以下的探测误差小于9.8K.在对比实验中,在18~36 km高光谱分辨激光雷达与探空气球探测的温度廓线最大偏差4.7K;在27~34 km,高光谱分辨激光雷达与瑞利积分激光雷达探测的温度最大偏差2.7K.在15~27 km,由于气溶胶的污染,瑞利积分激光雷达的温度明显偏离其他两种探测结果,最大偏差达22.8K.
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出版历程
  • 刊出日期:  2014-12-30

基于扫描F-P标准具的高光谱分辨低平流层温度探测

  • 中国科学技术大学地球与空间科学学院,合肥230026;中国科学院近地空间环境重点实验室,合肥230026

摘要: 报道了一种基于扫描F-P标准具的高光谱分辨低平流层大气温度探测技术.通过扫描F-P标准具,获得大气分子瑞利后向散射的透过率分布.对该透过率进行非线性拟合,由拟合得到的谱宽计算大气温度分布.为了减小频率不稳定引起的系统误差,采用静态的F-P标准具实时监测激光出射频率,并在数据处理中进行补偿.由时间分辨率2000 s的激光雷达原始信号的信噪比,根据最大似然估计误差分析,该方法在30km以下的探测误差小于1.9K,50 km以下的探测误差小于9.8K.在对比实验中,在18~36 km高光谱分辨激光雷达与探空气球探测的温度廓线最大偏差4.7K;在27~34 km,高光谱分辨激光雷达与瑞利积分激光雷达探测的温度最大偏差2.7K.在15~27 km,由于气溶胶的污染,瑞利积分激光雷达的温度明显偏离其他两种探测结果,最大偏差达22.8K.

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