龚晚林，周晓明*，陈罡，张维帆

1. 武汉大学，武汉 430072

引 言

中高层大气是中层大气和高层大气的总称，一般是指10 公里以上的地球大气，主要包括对流层上部、平流层、中间层和热层，其上部与电离层相重叠，是一个极为复杂的多过程耦合系统。中高层大气不仅占据着非常巨大的大气体积，存在着非常复杂的光化学、动力学和热力学过程，而且与人类的活动、航空航天和国防安全等密切相关。中高层大气主要以中性大气为主，其主要探测参数包括大气密度、温度、压强、成分及风场等，其探测相对比较困难，因此中高层探测技术的发展及其仪器的研制一直是该领域的研究重点。

现代中高层大气探测技术开始于20 世纪初，随着无线电技术的发展以及无线电探空仪的研制成功，使得人们从地面及以上几百米的探测高度迅速上升到对流层和低平流层高度范围。20 世纪40 年代，探空火箭技术的进步又进一步将大气探测高度提高到100 km 范围，同时无线电波在不同空气团介质上产生反射散射理论的建立。一大批大气遥感仪器，如风廓线雷达、中频雷达、流星雷达、声雷达、激光雷达等相继应用到中高层大气参数的探测中。目前利用气球和飞机对大气进行探测的最大高度范围大约在30 公里左右，卫星的在轨高度一般在250 公里以上，并绕地球快速运行，均不能对某一地区的中高层大气进行长期有效的探测。探空火箭是唯一一种可以对中高层大气进行原位探测的手段，但是探空火箭费用高昂，且具有不可持续性。……