557.7 nm波段地基探测风场的多普勒非对称空间外差干涉仪研制

为探测中层大气风场信息,研制了一台具有热补偿特性的大集光率(AΩ)、高信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的地基多普勒非对称空间外差(Doppler Asymmetric Spatial Heterodyne,DASH)干涉仪。针对557.7 nm的氧原子气辉谱线,制定了DASH干涉仪的详细参数和指标。系统采用扩视场和消热差设计,半视场角达到2.815°,集光率为0.09525 cm^(2)sr,系统信噪比在113.75左右,经过热补偿设计后,最终光程差随温度变化(dΔd0/dT)的数值仅为2.224×10^(−7)mm/°C。根据相应参数设计优化了光学系统,前置光学系统和探测器光学系统分别采用像方远心和双远心结构,各项指标均满足探测要求。为验证设计结果,搭建了地基DASH干涉仪实验平台,进行室内以及地基室外实验,最终得到了明显的干涉条纹。上述结果证明DASH干涉仪的系统设计是合理的,系统的信噪比和集光率满足检测要求。

2016年河北兴隆站中性风温和气辉辐射强度分布数据集

中高层大气中性风与温度数据和气辉辐射强度分布数据对中高层大气研究非常重要,这两类数据对中高层大气物理过程和光化学过程的研究具有十分重要的科学意义。本文中高层大气中性风温和气辉辐射强度分布数据分别来自于2016年Fabry-Perot干涉仪和全天空气辉成像仪在河北兴隆站(40.2°N,117.4°E)观测的数据。通过光学干涉仪5个不同天顶角方向的循环探测,获取中高层大气87 km、96 km和250 km高度区域的中性风场和温度数据;利用全天空气辉成像仪鱼眼镜头获取180度视场内站点上空87 km高度区域的大气气辉辐射强度分布数据,提取该高度区域大气波动信息。通过统计分析这两类数据,研究者能够得到多个气辉高度区域内大气风场和辐射强度的时变特征,为中高层大气内上下圈层耦合、太阳活动变化、特殊天气事件相关的气辉辐射研究提供实测的分析资料。