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測(cè)試測(cè)量

激光技術(shù)與氣象觀測(cè)

星之球激光 來源:欣天激光2012-04-11 我要評(píng)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(duì)歐洲的氣候作出準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。德國(guó)與法國(guó)科學(xué)家最近進(jìn)行合作研究,利用激光測(cè)量大氣中水蒸氣的飽和程度,以對(duì)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(duì)歐洲的氣候作出準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。德國(guó)與法國(guó)科學(xué)家最近進(jìn)行合作研究,利用激光測(cè)量大氣中水蒸氣的飽和程度,以對(duì)局部地區(qū)的降雨作出準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。

      據(jù)德國(guó)之聲報(bào)道,德國(guó)柏林自由大學(xué)和法國(guó)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(diǎn)在經(jīng)過“聚焦-散焦”的過程后形成一個(gè)獨(dú)特的凝結(jié)核。而后利用另外一束激光對(duì)凝結(jié)核上聚集水分的情況進(jìn)行觀察,借此測(cè)量空氣中的水蒸氣飽和度,并最終對(duì)該地區(qū)的降雨作出預(yù)報(bào)。

      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(jí)卻達(dá)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(qiáng)度自然分布不同,即中心最強(qiáng),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(huì)影響空氣的折射率,使得激光束開始散焦。這樣一個(gè)“聚焦-散焦”相互作用、交替變化的過程,在最終達(dá)到穩(wěn)定態(tài)后會(huì)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(duì)凝結(jié)核上的水滴生成情況進(jìn)行觀察,從而測(cè)量出該地區(qū)空氣中的水蒸氣飽和度,為準(zhǔn)確預(yù)報(bào)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(cè)量方法的優(yōu)勢(shì)在于無需向大氣釋放常用的探測(cè)物,簡(jiǎn)便易行。此外,利用該方法還可對(duì)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(qǐng)專利。

 

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