[发明专利]一种用于测量大气风速和温度的方法

摘要

本发明提供了一种测量大气风场和温度的方法，所述的方法通过选取一碘分子吸收光谱线上的三个频率点位置，发射相应频率的激光，在这三个频率中，其中至少有一个频率的激光大气散射信号对碘分子吸收光谱仪的透过率变化受风速影响比较大，其中至少有一频率的激光大气散射信号对碘分子吸收光谱仪的透过率变化受温度影响比较大，并根据多普勒频移和展宽引起的大气散射信号在三个频率处强度的变化同时计算得到大气风速和温度，避免了由大气温度不确定性所带来的大气风速反演误差，从而提高了测量大气风速的精度。

主权项

1.一种测量大气风场和温度的方法，其特征在于，包括：步骤1)依次向大气发射532nm处碘分子吸收光谱线上的三个不同频率的激光；所述的三个激光的频率分别位于：碘分子吸收光谱线底部中心频率附近、距中心频率以前1GHz处、距中心频率以后1GHz处；步骤2)依次接收三个不同频率激光的大气瑞利散射信号；步骤3)测量得到透过碘分子吸收光谱仪的三个不同频率的大气瑞利散射信号所对应的光强N0(V,T)、NM(V,T)、NP(V,T)，定义激光雷达风速测量比和激光雷达温度测量比分别为： R W = N P ( V , T ) - N M ( V , T ) N 0 ( V , T ) ]]> R T = N 0 ( V , T ) N p ( V , T ) + N M ( V , T ) ]]>则有测量得到的大气的风速值和温度值分别为： V = R W S W = N P ( V , T ) - N M ( V , T ) N 0 ( V , T ) S W ]]> T = R T S T = N 0 ( V , T ) ( N P ( V , T ) + N M ( V , T ) ) S T ]]>其中，SW和ST分别表示风速测量灵敏度和温度测量灵敏度；所述的风速测量灵敏度为风速变化1m/s所引起的风速测量比的变化量，其表示为： S W = ∂ R W ∂ V ]]>所述的温度测量灵敏度为温度变化1K引起的温度测量比的变化量，其表示为： S T = ∂ R T ∂ T . ]]>