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測試測量

激光技術(shù)與氣象觀測

星之球激光 來源:欣天激光2012-04-11 我要評論(0 )   

歐洲大陸氣候受海洋影響較大,利用傳統(tǒng)方法很難對歐洲的氣候作出準(zhǔn)確預(yù)報。德國與法國科學(xué)家最近進行合作研究,利用激光測量大氣中水蒸氣的飽和程度,以對局部地區(qū)的降...

      歐洲大陸氣候受海洋影響較大,利用傳統(tǒng)方法很難對歐洲的氣候作出準(zhǔn)確預(yù)報。德國與法國科學(xué)家最近進行合作研究,利用激光測量大氣中水蒸氣的飽和程度,以對局部地區(qū)的降雨作出準(zhǔn)確預(yù)報。

      據(jù)德國之聲報道,德國柏林自由大學(xué)和法國里昂大學(xué)的科學(xué)家們首先向空中發(fā)射一束高頻高能的激光,利用其性能特點在經(jīng)過“聚焦-散焦”的過程后形成一個獨特的凝結(jié)核。而后利用另外一束激光對凝結(jié)核上聚集水分的情況進行觀察,借此測量空氣中的水蒸氣飽和度,并最終對該地區(qū)的降雨作出預(yù)報。

      科學(xué)家解釋說,他們選中的高頻高能激光的脈沖間隔僅為約千萬億分之一秒,但其能量級卻達到萬億瓦。由于在激光束的橫截面上,其中心和邊緣部位的激光強度自然分布不同,即中心最強,邊緣較弱,因此激光束的橫截面就能產(chǎn)生如同聚光鏡的效應(yīng),并使空氣中的分子離子化。而離子化過程又將改變激光束橫截面上電荷的分布,反過來又會影響空氣的折射率,使得激光束開始散焦。這樣一個“聚焦-散焦”相互作用、交替變化的過程,在最終達到穩(wěn)定態(tài)后會生成由電子和離子構(gòu)成的一根所謂的離子絲,也就是科學(xué)家所需要的空中凝結(jié)核。

      鑒于空中水蒸氣飽和度的不同,在這一凝結(jié)核上聚集的水分情況也不同。而科學(xué)家們之后再借助另外一束激光,就可以通過對凝結(jié)核上的水滴生成情況進行觀察,從而測量出該地區(qū)空氣中的水蒸氣飽和度,為準(zhǔn)確預(yù)報降雨提供依據(jù)。

      參與研究的韋斯特教授介紹說,這一光學(xué)測量方法的優(yōu)勢在于無需向大氣釋放常用的探測物,簡便易行。此外,利用該方法還可對冰雹等災(zāi)害作出準(zhǔn)確預(yù)告,幫助人們用人工催雨等方法化解災(zāi)情。據(jù)悉,科學(xué)家已經(jīng)為新方法申請專利。

 

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