《基於都卜勒雷射雷達的中高層大氣風場觀測》是依託中國科學技術大學，由孫東松擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於都卜勒雷射雷達的中高層大氣風場觀測
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫東松
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
中高層(20-100km)大氣風場參數是空間物理學研究的重要參數之一，風場廓線分布數據的長期積累非常重要。由於技術手段的限制，中高層大氣參數尤其是風場觀測數據還非常缺乏。都卜勒測風雷射雷達是該遙感觀測範圍先進的、有效的技術手段。目前在臨近空間領域，對20～60km高度範圍的風場數據需求迫切。中國科學技術大學研製了40km車載都卜勒測風雷射雷達系統，本項目利用該觀測系統，通過對接收系統的改造和性能提升，實現對20～60km高度範圍的大氣風場的觀測，並獲得局地長期觀測資料，建立資料庫，提供空間物理研究的觀測資料。
結題摘要
近十年來，中高層大氣環境探測特別是風場探測受到重視；而中高層大氣探測由於探測手段的限制，相比對流層大氣探測資料匱乏；中高層大氣動力學是影響全球大氣環流的重要因素，對這個範圍的大氣探測特別是有效的大氣探測手段研究非常重要。同時，中高層大氣風場觀測數據可以為臨近空間浮空平台、超高速飛行器提供必要的空間環境保障。為此本項目依託中國科學技術大學在“十一五”期間研製的40km車載都卜勒測風雷射雷達系統，對其部分系統性能進行提升後，實現在我國中緯度地區20~60 km高度範圍的大氣風場長期觀測。主要研究內容：1.“車載都卜勒測風雷射雷達”系統性能提升。重點提升性能參數為探測高度範圍20~60km（原指標10~40km）；2.中高層（20~60km）風場廓線分布數據的長期觀測，包括氣球探空和雷射雷達系統的比對實驗等；3.建立局地的中高層（20~60km）風場廓線分布資料庫，包括統計和分析測量數據結果。 重要研究結果：1、通過硬體特別是光學接收機的改進，提高的系統探測效率，實際探測高度範圍達到15~60km，超出了原定的研究指標；2、項目在2013~2015年期間，開展了三次外場試驗，獲得了我國中緯度地區冬季的風場分布，有效觀測天數達到80多天；3、通過連續風場觀測，首次獲得了風場重力波分布，調研結果目前除了歐洲ALOMAR天文台站外第二個利用雷射雷達在平流層觀測到重力波現象；4、參與執行有關空間環境保障試驗3次，檢驗了雷射雷達系統的野外環境工作能力，為中高層大氣測風雷射雷達套用奠定了基礎。項目研究過程中，發表論文13篇，其中SCI收錄7篇，EI收錄6篇；國家發明專利3項，受理髮明專利2項，軟體登記3項。培養博士生8名，碩士研究生8名，其中已經答辯畢業6名。
