多普勒雷達(dá)常被用于監(jiān)測天氣情況,特別是水平旋轉(zhuǎn)的云層周圍的烏云監(jiān)測。但若要獲得第三維(垂直)數(shù)據(jù)以便可靠地確定云朵高度和不同海拔的氣候條件,最可靠的方法仍然是利用氣象氣球(weatherballoon)。
瑞士EPFL(EcolePolytechniqueFdraledeLausanne)研究人員稱,他們研發(fā)出可取代氣象氣球的垂直投射激光雷達(dá)系統(tǒng)(lidar,lightdetectionandranging,一種通過位置、距離、角度等觀測數(shù)據(jù)直接獲取對象表面點(diǎn)三維坐標(biāo),實現(xiàn)三維場景重建的觀測技術(shù)),可以實時垂直掃描天空,高度可達(dá)10公里(6.2miles)的高空。

瑞士國家科學(xué)基金會于8月26日在瑞士國家氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)MeteoSwiss為這一據(jù)稱是全球首個3D激光雷達(dá)天氣預(yù)報量測系統(tǒng)舉行了開幕式。
該天氣預(yù)報量測系統(tǒng)的激光雷達(dá)發(fā)射速率為每秒30次,據(jù)稱可以持續(xù)地提供大氣氣象數(shù)據(jù)。在安裝激光雷達(dá)天氣預(yù)報量測系統(tǒng)之前,每天需要多次發(fā)射氣象氣球來獲得所需要的(高度)數(shù)據(jù),依據(jù)預(yù)期發(fā)射高度的不同,氣象氣球需要幾分鐘或幾個小時的時間才能到達(dá)目的高度。
與水平發(fā)送無線電波的雷達(dá)系統(tǒng)不同,激光雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射出強(qiáng)大的垂直激光束經(jīng)反射后折回地面被感應(yīng)和轉(zhuǎn)換成連續(xù)的溫度和濕度量測數(shù)據(jù)。
據(jù)EPFL稱,激光雷達(dá)通常要求頻繁地校準(zhǔn)以維持精確度。但MeteoSwiss所安裝的新系統(tǒng)據(jù)稱可以自行校對。在測試過程中,Swiss激光雷達(dá)系統(tǒng)在試運(yùn)行好幾個月之后仍不用人工校準(zhǔn)。
該天氣預(yù)報工具已被納入組織中心用于技術(shù)量測,并將會納入其基礎(chǔ)地表輻射網(wǎng)絡(luò)(BaselineSurfaceRadiationNetwork),為全球科學(xué)家提供分析數(shù)據(jù)。
該項目由瑞士國家科學(xué)基金提供資助。