Aeolus星载测风激光雷达进展综述

大气风场是气象中十分关键的要素之一,星载多普勒测风激光雷达能够实现大范围、高精度、不间断的风场测量,对于数值天气预报精度提升、气候研究和环境保护都有重要的意义。星载测风激光雷达的研究自20世纪至今已经有近30余年,在这个过程中,Aeolus是目前唯一成功发射的星载测风卫星。文中从Aeolus计划的提出开始,回顾了Aeolus的有效载荷ALADIN原理样机的地面试验,机载原型研发和机载试验的过程;对卫星发射至今的主要数据验证活动以及结果进行了总结,阐述了Aeolus产品出现误差的原因;针对Aeolus数据产品的实际应用,总结了星载测风数据对于气象研究的重要性和必要性;结合Aeolus的方案进行优化和模拟仿真,展示了仿真的结果。最后分析了Aeolus的数据特点,结合我国星载测风研究进程和气象领域的测风需求,提出了几点可以参考的内容和需要提高的技术,同时分析了三种不同的星载测风体制,其中混合体制的星载测风激光雷达具有优势,可作为我国未来研制星载测风卫星的主要方向。