1 太原理工大学 物理与光电工程学院, 山西 晋中 030600
2 太原航空仪表有限公司, 太原 030000
针对传统云水含量传感器体积大, 功耗大等问题, 本文基于可调谐半导体激光器吸收光谱技术, 研制了一种云水含量检测系统.采用1 368.6 nm分布式反馈半导体激光器作为检测光源, 设计 了基于TLC7528芯片的正交锁相放大器, 提高了测量的稳定性和抑制噪声的能力; 单板实现了激光器驱动、谐波信号处理、浓度反演功能.系统在不同浓度, 不同温度下进行在线检测, 实验结果表明 , 系统响应时间为10 s左右, 水含量在0～16 g/m3范围内误差小于5%, 在－55～+60℃条件下可正常工作.该系统体积小, 检测精度高, 响应速度快, 性能不受温度影响, 很好地满足了机载云层探测 需要.
吸收光谱 波长调制 电流自平衡 双路正交锁相解调 云水含量检测 Absorption spectrum Wavelength modulation Current self balance Two channel quadrature phase locked demodulation Cloud water content detection
1 中国科学技术大学地球和空间科学学院，安徽 合肥 230026
2 上海市生态气象和卫星遥感中心，上海 200030
3 南京信息工程大学，南京 210044
4 北京市突发事件预警信息发布中心，北京 100089
以2009年14号台风“彩云”为例，基于CloudSat相关云产品统计了台风深对流云中水云和冰云的有效粒子半径、云水含量谱分布的特征。在此基础上探讨了两个云微物理参量的相关性，并对不同发展时期的多个台风进行了该关系的应用检验。研究结果表明，不论是水云还是冰云，若以云水含量为横坐标，以云有效粒子半径为纵坐标，台风深对流云像元散点图的分布存在明显的下边界线，且边界值随着有效粒子半径和云水含量参数值的增大而逐渐提高；零度层以下低层水云的有效粒子半径与液态水含量呈正相关关系，可采用对数关系式进行拟合。经检验，该拟合关系式对其他发展阶段的台风同样适用，证实了该关系的普适性。
台风 有效粒子半径 云水含量 CloudSat CloudSat typhoon effective particle radius cloud water content
南京信息工程大学 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室，南京 210044
云粒子探测仪效率高、结构简单，在人工影响天气的活动中起着重要的作用.本文提出一种使用单模光纤耦合输出的685 nm激光作为光源的新型云粒子探测仪.该仪器利用小孔光阑切割激光光束，使用相对均匀的中央部分的光束照亮云滴，采用具有两个高速A/D转换芯片（10M/S）的嵌入式计算机来不断地获取和处理云滴粒子信号，将所有云滴的原始数据存储在嵌入式计算机的固态磁盘中进行云滴粒径分布计算，并将计算结果发送到机舱内主计算机中即时显示.实验中，使用固定尺寸的标准粒子对仪器进行标定，获得不同直径云滴粒子信号变化幅度，从而获取该探测仪对云滴粒子的响应曲线；将探头安装在飞机上进行了现场观测实验，结果表明这种探头具有云滴测量能力.
光学技术与仪器 探测器 散射 云滴粒子 标定 粒径谱分布 云水含量 Optical technology and instrument Probes Scattering Cloud droplets Calibration Size distribution Water content
