大气布里渊散射光谱及探测技术在航空气象预报中的应用探讨

2022.11.04

何彦枫

摘要：随着时代发展，科学技术也在不断发展，人们在大气探测的过程中，应用了大量新型的科学技术，大气布里渊散射光谱及探测技术就是其中一项新型技术，本文对这项技术进行介绍，并探讨了大气布里渊散射光谱及探测技术在航空气象预报中的应用。

关键词：大气布里渊散射光谱；探测技术；航空气象

1布里渊散射

布里渊散射在1922年被科学家们发现，后来经过实用研究，最终在1964年，科学家们开始利用各种激光来研究固体、液体、气体的布里渊散射特性。布里渊散射是未来探测技术发展方向之一，在测量温度、测量风、还有大气环境监测方面都有很大发展前途。在一般情况下，布里渊散射分为三个基本理论，下面我们对这三类进行分别介绍。

1.1自发布里渊散射

布里渊散射主要是入射光场与介质内的弹性声波相互作用，产生一种光散射现象。自发布里渊散射是随着时间的变化，气体的密度随着改变产生的，在发生自发布里渊散射的时候，介质内弹性生波场由于热激发产生出来，通常情况下，自发布里渊散射都是很微弱的，介于它是介质的宏观弹性振动的原因。激光技术发展和高光谱分辨率探测技术发展，为自发布里渊散射带来了发展机会，促进了自发布里渊散射应用与探究。

1.2相干布里渊散射

气体的相干布里渊散射，这是一种与自发布里渊散射不相同的散射现象，它的形成过程是通过两束宽带激光相交泵浦产生的光学偶极子力对气体起到扰动作用，形成波浪式波动，然后再由一束窄带激光入射到波浪式运动气体介质中，最终形成相干布里渊散射。这种散射现象与光入射到一动态光栅的情况相似，在光栅衍射下，产生了关于光信号。

1.3受激布里渊散射

受激布里渊散射产生过程是由于入射光的功率特别高，光波产生的电磁伸缩效应在物质内激发生波场，入射光在受激发条件下产生声波散射。简单来说，就是发生在光子与声子之间相干散射的过程，形成了受激布里渊散射。受激布里渊散射具有满足能量阈值的条件，而且散射光发散角较小、线宽窄等受激发射的特点。

2大气布里渊散射

大气布里渊散射是基于S6碰撞模型而建立的，利用了WCU线性方程和碰撞算子的特征函数，是一种物理模型的表现形式。下面我们来了解一下大气布里渊背向散射谱型的特征。大气布里渊散射与密度扰动是息息相关的，但是密度扰动又与压强、温度、折射率等有着一定关系，因为它们变动影响着密度扰动程度。大气压强和温度在高度不断升高下，产生不一定的变化，因此科学家们通过收集大气压的高度与温度、压强等参数的相关数据来获得不同高度、不同波长的大气布里渊背向散射谱，最终得到的是布里渊在展宽与频移之间的大小数据参数。

3航空气象预报工作

我国民航气象事业起步相对较晚，但是其发展速度是有目共睹的。在新时期社会大力发展下，人类科学技术水平也在进一步提高，应用于航空气象工作新型技术也不少，为我国航空事业带来现代化。在中国民航气象部门中，气象预报部门是最主要的一个部门。因为气象预报部门可以为航行部门提供天气讲解和咨询工作，为航空单位准确航行提供气象上服务，不仅可以发布天气预报工作，还可以对紧急恶劣天气情况进行预报，航班就可以提前停止和运行，为乘坐航班乘客提供很大的便利。由此可见气象预报部门在航空部门的重要地位。

4大气布里渊散射光谱及探测技术在航空气象预报中的应用

大气布里渊散射探测工作中主要应用两种方法来实现布里渊频移的测量，一种是条纹干涉，另一种是边缘探测方式。气体的布里渊散射频移量的获得，需要保证相应气体完整性以及获得准确的布里渊散射频谱。

为了促进我国航空事业发展，现代化科学技术为其提供了强大的技术支持，在气象预报工作上，应用大气布里渊散射探测技术也是一项重大科研成果。结合我国航空事业发展现状和气象预报重要意义，大力发展对气象监测是重中之重。因为气象预报工作地位非常重大，这为发展探测技术做出了强大推进作用。运用大气布里渊散射对大气进行探测，可以为航空部门提供宝贵气象信息，应用这项技术可大大减少人力物力和财力，还能在快速度下收获非常大成效，其便捷性和实用性是不容小觑的。

日常生活中，经常会有航班延期误点现象出现，其实这是气象预报部门对人们安全做出提示，在天气恶劣情况下，航班飞行会有巨大危险，所以避免其危险，航空部门选择了航班延时的方法，大家应该予以理解。生活中，也有许多因气象预报准确到位及时，避免航班上人员遇难事件，由此可见，气象预报工作重要性。

5结语

本文对大气布里渊散射光谱及探测技术进行了研究，分别对大气布里渊散射三种类型进行分析，然后对我国航空事业当中气象预报部门进行讨论，最后将大气布里渊散射光谱及探测技术应用到气象预报工作中进行了探究。提出在新社会时代的发展下，科学技术在不断更新，为了促进我国航空事业发展和气象预报工作有效进展，一定要大力发展科技，将先进技术应用到工作中去。