刘玉丽

(国防科技大学 电子对抗学院 导航和制导对抗系，合肥 230037)

引　言

边界层内的大气温度变化，对解释地球温暖化现象、太阳辐射、提高气象预报准确度等具有重要的意义[1]。边界层内的温度由于受地表辐射的影响，变化复杂，经常产生逆温层。另外，边界层的逆温结构常会抑制近地面污染物的扩散，导致逆温层下污染物的集聚。因此，对边界层内大气温度的有效监测显得尤为重要。目前常用的手段有激光雷达探测、气球探空以及卫星反演。激光雷达在探测精度和空间分辨率上的优势以及可以连续测量等特点使其越来越受到科技人员的重视[2]。

目前由于气溶胶的影响以及探测机制本身的原因，不同的激光雷达在探测大气温度时有着不同的探测空间限制。钠共振荧光激光雷达只适合探测80km～110km范围空间内大气温度[3-4]，瑞利散射激光雷达只能探测30km～80km范围空间的大气温度[5]，振动喇曼激光雷达适合探测10km～30km范围内的空间大气温度[6]。纯转动喇曼激光雷达可以比较好地消除气溶胶的影响，适合用于对流层特别是边界层的大气温度的测量[7-8]。转动喇曼激光雷达通常根据大气中氮分子和氧分子的转动喇曼散射回波信号比来反演大气温度[8]。MAO等人采用355nm作为探测激光波长大气对边界层的温度进行测量，单脉冲激光能量约为300mJ，累积脉冲数约10000发，接收望远镜直径250mm，采用一块光栅和两片干涉滤光片来提取转动喇曼信号，夜晚2km处测量精度达到1K[9]。……