利用了中国科学院临近空间环境野外综合探测站(廊坊, 39°N, 116°E)的钠荧光多普勒激光雷达和流星雷达的探测数据对廊坊上空大气重力波引起的偶发钠层(SSL)进行了研究。首先从大气重力波方程出发, 计算分析了大气水平风剪切和垂直风场之间的相位关系; 其次利用了钠荧光多普勒激光雷达和流星雷达的实测数据对大气重力波引起的偶发钠层进行了分析研究; 经研究分析可知, 由于大气重力波引起强的水平风切变和垂直风场风向反转的共同作用, 其堆积效应使得钠原子密度增强, 形成了偶发钠层。

窄带钠层荧光激光雷达可以获得80~110 km钠层风场和温度，是高空大气探测的发展趋势。报道了最新研制成功的国内首台全光纤、全固态窄带钠层荧光激光雷达系统，包括全固态激光雷达整机方案、系统采用关键技术及钠层初步探测结果。该系统已经初步实现北京上空钠层温度和钠原子数密度的探测。该全固态型激光雷达具有稳定性好、可靠性高、硬件调整少等特点，为钠层探测提供了有利手段。

通过武汉物理与数学所的白天钠激光雷达,对武汉(30°30′N, 114°E) 上空的钠层昼 夜变化特性及潮汐波活动进行了观测。在一次持续时间超过两天的观测中,钠层表现出了 很强的日周期变化特性,钠层的柱密度、层宽度、质心高度都呈现出24 h的变化周期。 各个高度上的钠层密度变化也呈现出清晰的24 h下行波的相位传播现象。这些结果都可 以归因于一个显著的日潮汐波扰动。从观测数据中提取出来的潮汐相位与GSWM00模式符合得很好。 在其它的三个短时间白天观测中我们也观察到了显著的钠层日周期变化,而平均钠层日变化呈现出了 显著的日潮汐波传播结构。这个结果与已有的报道很符合,即日潮汐波是武汉上空主要的潮汐波。

通过一台NdYAG激光器抽运两台脉冲染料激光器，产生589 nm和770 nm两种可调谐波长激光，分别激发钠层和钾层原子的共振荧光，再通过双光纤焦面分光接收，实现了利用一台激光雷达同时探测高空钠层和钾层，从而为更经济、更有效地开展高空钠层和钾层比较性探测研究提供了一种新的手段。

在已有的双波长高空探测激光雷达的基础上，通过采用钠原子滤光器技术以及配合相应的关键技术，使得其中的钠层荧光通道具有了白天探测能力。由于钠原子滤光器极窄的滤光带宽和极强的带外抑制，使得即使在中午太阳背景光最强的时段，也能以光子计数方式探测到80～110 km高空钠层的微弱回波信号。实验观测结果表明，该技术已具备了对高空钠层的全时段探测能力，从而使利用激光雷达对我国高层大气进行24 h连续探测研究成为可能。

在原有瑞利散射和钠层荧光激光雷达的基础上,通过采用二次倍频余光复用和双光纤焦面分光等关键技术,将上述两种高空探测机制融入一台激光雷达中,实现了对30～80 km瑞利散射和80～110 km钠层荧光回波的同时探测,从而达到了利用一台激光雷达对30～110 km这一宽广的大气段进行连通性探测的目的,为中高层大气的探测研究提供了一种更为有效的手段。主要报道双波长高空探测激光雷达的基本原理、关键技术及目前所达到的探测性能。