新的LidarInstrumentsPeerSkyward提供有关天气和气候的线索塑胶注塑

新的Lidar Instruments Peer Skyward提供有关天气和气候的线索

研究人员开发了一套基于二极管的激光雷达仪器，可以帮助填补气象观测中的重要空白，促进理解，建模和预测天气和气候的飞跃。这些仪器特别适用于中尺度大气动力学的见解，其大小范围相当于小城市的面积，直至美国的大小。

来自波士顿蒙大拿州立大学（MSU）和科罗拉多州博尔德市国家大气研究中心（NCAR）的合作者将讨论光学学会光学传感器和传感大会期间的工作，该会议将于6月25日至27日在San举行中国机械网okmao.com。加利福尼亚州何塞市，2019年传感器博览会期间。

选择适合药物稳定性房间湿度和温度测绘的设备

到目前为止，该团队已经创建了五个基于二极管的微脉冲差分吸收 激光雷达 （DIAL）仪器-MPD仪器，用于 在对流层低层（大多数天气发生的大气区域）中描绘 水汽。基于二极管激光的仪器在650至1,000纳米的波长范围内工作，大多数在红外光谱范围内。这些仪器可以在白天和夜晚进行部署，基本上无人看管，不会对人类造成眼睛伤害。

“ 4月中旬，五大水汽MPD仪器的网络被部署到 大气辐射测量南大平原大气观测站，”团队成员Catharine Bunn说。“通过这个为期三个月的现场试验，我们将深入了解天气预报如何受到连续MPD测量大气水汽的影响。

填补监测空白

在过去十年中，美国国家科学院，工程和医学院以及其他专家组的一些报告已经确定了对对流层低层湿度，气溶胶和温度的垂直测量曲线的迫切需求。专家们还呼吁建立一个“网络网络”，用于收集和共享这些数据。为了提供改善全美天气和气候预报所需的覆盖范围，一份报告提议在全国约400个地点间隔大约125公里的地面部署一系列传感器。

然而，在不依赖基于飞机的设备的情况下，仪器在实现研究和监测的愿景方面存在差距，这些设备的部署成本很高。基于其他团队的先前工作并与NCAR科学家合作，MSU 仪器 开发人员转向基于二极管的MPD技术，作为通向剖面仪的经济途径，该剖面仪可以进行精确测量并满足连续，无人值守操作和眼睛安全所需的规格。

在该领域展示价值

研究人员开发了五种基于共同结构的不同仪器，其中激光脉冲被发送到大气中，并且返回信号随着光与水蒸气的相互作用而变化，用单光子计数模块测量。所有五个仪器都在运行，两个仪器已经部署在地面天气和气候研究实验中。

由MSU和NCAR科学家合作开发的一种仪器作为前线空气污染和光化学实验（FRAPPE）的一部分进行了部署。与机载设备收集的剖面相比，仪器在一系列大气条件下测量的垂直水汽剖面平均误差小于10％。它在FRAPPE期间连续50天无人值守，没有明显的性能下降，提供约95％的数据覆盖率。

研究人员还发展了垂直剖析对流层低层的另外两个高兴趣特征：气溶胶和温度。基于MPD架构，NCAR研究人员构建了一种能够分析气溶胶的新型高光谱分辨率激光雷达（HSRL）。作为这项工作的补充，MSU物理学家采用量子力学的数学技术来解决一个方程式，该方程式打开了使用氧分子和其他大气数据属性的测量来创建垂直温度分布的大门。模型和初步实验表明，除了测量水蒸气和其他空气传播颗粒外，HSRL还可以提供细粒度，高频温度分析所需的测量。

在六月大会期间，研究人员计划提供最新的温度分析工作和其他仪器更新。现在，Bunn说：“我们开始检测对流层低层的温度剖面，精确度为+/- 2开尔文，我们正在努力提高仪器和检索算法的性能。”

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