何彥楓

摘要：隨著時(shí)代發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展，人們?cè)诖髿馓綔y(cè)的過程中，應(yīng)用了大量新型的科學(xué)技術(shù)，大氣布里淵散射光譜及探測(cè)技術(shù)就是其中一項(xiàng)新型技術(shù)，本文對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行介紹，并探討了大氣布里淵散射光譜及探測(cè)技術(shù)在航空氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大氣布里淵散射光譜；探測(cè)技術(shù)；航空氣象

1布里淵散射

布里淵散射在1922年被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，后來(lái)經(jīng)過實(shí)用研究，最終在1964年，科學(xué)家們開始利用各種激光來(lái)研究固體、液體、氣體的布里淵散射特性。布里淵散射是未來(lái)探測(cè)技術(shù)發(fā)展方向之一，在測(cè)量溫度、測(cè)量風(fēng)、還有大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面都有很大發(fā)展前途。在一般情況下，布里淵散射分為三個(gè)基本理論，下面我們對(duì)這三類進(jìn)行分別介紹。

1.1自發(fā)布里淵散射

布里淵散射主要是入射光場(chǎng)與介質(zhì)內(nèi)的彈性聲波相互作用，產(chǎn)生一種光散射現(xiàn)象。自發(fā)布里淵散射是隨著時(shí)間的變化，氣體的密度隨著改變產(chǎn)生的，在發(fā)生自發(fā)布里淵散射的時(shí)候，介質(zhì)內(nèi)彈性生波場(chǎng)由于熱激發(fā)產(chǎn)生出來(lái)，通常情況下，自發(fā)布里淵散射都是很微弱的，介于它是介質(zhì)的宏觀彈性振動(dòng)的原因。激光技術(shù)發(fā)展和高光譜分辨率探測(cè)技術(shù)發(fā)展，為自發(fā)布里淵散射帶來(lái)了發(fā)展機(jī)會(huì)，促進(jìn)了自發(fā)布里淵散射應(yīng)用與探究。

1.2相干布里淵散射

氣體的相干布里淵散射，這是一種與自發(fā)布里淵散射不相同的散射現(xiàn)象，它的形成過程是通過兩束寬帶激光相交泵浦產(chǎn)生的光學(xué)偶極子力對(duì)氣體起到擾動(dòng)作用，形成波浪式波動(dòng)，然后再由一束窄帶激光入射到波浪式運(yùn)動(dòng)氣體介質(zhì)中，最終形成相干布里淵散射。這種散射現(xiàn)象與光入射到一動(dòng)態(tài)光柵的情況相似，在光柵衍射下，產(chǎn)生了關(guān)于光信號(hào)。

1.3受激布里淵散射

受激布里淵散射產(chǎn)生過程是由于入射光的功率特別高，光波產(chǎn)生的電磁伸縮效應(yīng)在物質(zhì)內(nèi)激發(fā)生波場(chǎng)，入射光在受激發(fā)條件下產(chǎn)生聲波散射。簡(jiǎn)單來(lái)說，就是發(fā)生在光子與聲子之間相干散射的過程，形成了受激布里淵散射。受激布里淵散射具有滿足能量閾值的條件，而且散射光發(fā)散角較小、線寬窄等受激發(fā)射的特點(diǎn)。

2大氣布里淵散射

大氣布里淵散射是基于S6碰撞模型而建立的，利用了WCU線性方程和碰撞算子的特征函數(shù)，是一種物理模型的表現(xiàn)形式。下面我們來(lái)了解一下大氣布里淵背向散射譜型的特征。大氣布里淵散射與密度擾動(dòng)是息息相關(guān)的，但是密度擾動(dòng)又與壓強(qiáng)、溫度、折射率等有著一定關(guān)系，因?yàn)樗鼈冏儎?dòng)影響著密度擾動(dòng)程度。大氣壓強(qiáng)和溫度在高度不斷升高下，產(chǎn)生不一定的變化，因此科學(xué)家們通過收集大氣壓的高度與溫度、壓強(qiáng)等參數(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)獲得不同高度、不同波長(zhǎng)的大氣布里淵背向散射譜，最終得到的是布里淵在展寬與頻移之間的大小數(shù)據(jù)參數(shù)。

3航空氣象預(yù)報(bào)工作

我國(guó)民航氣象事業(yè)起步相對(duì)較晚，但是其發(fā)展速度是有目共睹的。在新時(shí)期社會(huì)大力發(fā)展下，人類科學(xué)技術(shù)水平也在進(jìn)一步提高，應(yīng)用于航空氣象工作新型技術(shù)也不少，為我國(guó)航空事業(yè)帶來(lái)現(xiàn)代化。在中國(guó)民航氣象部門中，氣象預(yù)報(bào)部門是最主要的一個(gè)部門。因?yàn)闅庀箢A(yù)報(bào)部門可以為航行部門提供天氣講解和咨詢工作，為航空單位準(zhǔn)確航行提供氣象上服務(wù)，不僅可以發(fā)布天氣預(yù)報(bào)工作，還可以對(duì)緊急惡劣天氣情況進(jìn)行預(yù)報(bào)，航班就可以提前停止和運(yùn)行，為乘坐航班乘客提供很大的便利。由此可見氣象預(yù)報(bào)部門在航空部門的重要地位。

4大氣布里淵散射光譜及探測(cè)技術(shù)在航空氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

大氣布里淵散射探測(cè)工作中主要應(yīng)用兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)布里淵頻移的測(cè)量，一種是條紋干涉，另一種是邊緣探測(cè)方式。氣體的布里淵散射頻移量的獲得，需要保證相應(yīng)氣體完整性以及獲得準(zhǔn)確的布里淵散射頻譜。

為了促進(jìn)我國(guó)航空事業(yè)發(fā)展，現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)為其提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，在氣象預(yù)報(bào)工作上，應(yīng)用大氣布里淵散射探測(cè)技術(shù)也是一項(xiàng)重大科研成果。結(jié)合我國(guó)航空事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和氣象預(yù)報(bào)重要意義，大力發(fā)展對(duì)氣象監(jiān)測(cè)是重中之重。因?yàn)闅庀箢A(yù)報(bào)工作地位非常重大，這為發(fā)展探測(cè)技術(shù)做出了強(qiáng)大推進(jìn)作用。運(yùn)用大氣布里淵散射對(duì)大氣進(jìn)行探測(cè)，可以為航空部門提供寶貴氣象信息，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)可大大減少人力物力和財(cái)力，還能在快速度下收獲非常大成效，其便捷性和實(shí)用性是不容小覷的。

日常生活中，經(jīng)常會(huì)有航班延期誤點(diǎn)現(xiàn)象出現(xiàn)，其實(shí)這是氣象預(yù)報(bào)部門對(duì)人們安全做出提示，在天氣惡劣情況下，航班飛行會(huì)有巨大危險(xiǎn)，所以避免其危險(xiǎn)，航空部門選擇了航班延時(shí)的方法，大家應(yīng)該予以理解。生活中，也有許多因氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確到位及時(shí)，避免航班上人員遇難事件，由此可見，氣象預(yù)報(bào)工作重要性。

5結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)大氣布里淵散射光譜及探測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究，分別對(duì)大氣布里淵散射三種類型進(jìn)行分析，然后對(duì)我國(guó)航空事業(yè)當(dāng)中氣象預(yù)報(bào)部門進(jìn)行討論，最后將大氣布里淵散射光譜及探測(cè)技術(shù)應(yīng)用到氣象預(yù)報(bào)工作中進(jìn)行了探究。提出在新社會(huì)時(shí)代的發(fā)展下，科學(xué)技術(shù)在不斷更新，為了促進(jìn)我國(guó)航空事業(yè)發(fā)展和氣象預(yù)報(bào)工作有效進(jìn)展，一定要大力發(fā)展科技，將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到工作中去。