Tópico especial | Aplicação da tecnologia LIDAR na detecção atmosférica

Lidar atmosférico

O Lidar atmosférico é um aplicativo específico do Lidar, que usa a interação da luz do laser com componentes atmosféricos para detecção. Um radar com um laser como fonte de luz, um fotodetector como dispositivo receptor e um telescópio óptico como antena. O princípio de trabalho do monitoramento do lidar na atmosfera ambiente é: o laser emite pulsos de laser e gera sinais de retroespalhamento após a interação com aerossóis e vários componentes na atmosfera. Os detectores do sistema recebem sinais de eco e processam e os analisam. Para obter os elementos físicos atmosféricos necessários.

Como o componente a montante do Lidar, o laser é uma parte importante do Lidar. O desempenho, o custo e a confiabilidade dos produtos LiDAR estão intimamente relacionados ao desempenho, custo e confiabilidade dos lasers. Existem muitos tipos de lasers com diferentes parâmetros e performances. Qual laser escolher como fonte de radiação de radar geralmente precisa ser considerado em combinação com vários fatores, como: comprimento de onda, características de transmissão atmosférica, requisitos de energia/energia de pulso único, volume e confiabilidade. sexo e assim por diante.

A tecnologia Lidar usada para detectar partículas atmosféricas é principalmente a tecnologia de detecção de espalhamento de medidores e a tecnologia de detecção de polarização. O Lidar usando essas duas tecnologias é chamado LiDAR de espalhamento de medidores e LiDAR de polarização, respectivamente. Os sinais de eco recebidos por esses dois tipos de lidar são sinais de espalhamento elástico, ou seja, o comprimento de onda do retroespalhamento atmosférico eco é o mesmo do pulso do laser emitido e a altura de detecção é de cerca de 0 a 20 km.
O LiDAR de dispersão do medidor usa principalmente o sinal de eco de espalhamento traseiro do aerossol atmosférico para detectar a distribuição de seu coeficiente de extinção ou coeficiente de espalhamento traseiro. Ao resolver a equação do lidar de espalhamento do medidor, os coeficientes de extinção de partículas atmosféricas de aerossol e partículas de nuvem nas alturas correspondentes podem ser recuperadas.
O lidar de polarização é uma ferramenta eficaz para estudar a morfologia de partículas não esféricas atmosféricas, como nuvens de cirros e aerossóis de poeira, detectando a taxa de despolarização da luz retroespalhada de partículas não esféricas para estudar sua morfologia. Ao mesmo tempo, o LiDAR polarizado também tem a função do lidar de espalhamento de medidores gerais, que pode usar o componente paralelo da luz retroespalhada atmosférica detectada para recuperar o perfil vertical do coeficiente de extinção de cirro e aerossol atmosférico e a espessura óptica do aerosol atmosférico.