机载差分吸收激光雷达测量对流层顶地区的臭氧和水汽剖面图的应用和发展

近日，来自德国航空航天中心（DLR）的研究人员开发了一种新的综合激光雷达系统，能够同时测量飞机上臭氧和水汽的剖面图。对流层上层和平流层下层这些互补的痕量物种的同时测量可以推断对流层顶区域的交换过程。鉴于工作波段在935纳米的先进的H2O差分吸收激光雷达已经在DLR得到了成功地开发和广泛的测试，研究人员们在此基础上进行了改进，该激光雷达增加了一个紫外(UV)通道来测量臭氧。臭氧差分吸收激光雷达(DIAL)发射机是基于近红外光学参量振荡器，通过腔内和混频将频率转换为紫外光谱范围。因此，连续的紫外调优范围为297到317nm。该范围内的平均输出功率大于1w，对应每脉冲重复频率为100Hz，大于10mJ。臭氧测试系统在地面和飞行中都经过了仔细的测试。第一个同时测量上对流层和低平流层的臭氧和水蒸气的二维截面已经得到了记录在波驱动等熵交换(WISE)领域2017年竞选期间，展示了该系统对于该地区大气交换的过程的高潜力研究价值。

图：WALES雷达的机械设计