لیدار جوی، جهت اندازه گیری هواویزها و خواص آنها کاربرد دارد. تجهیزات لیدار به ما اجازه می دهند که یک اندازه گیری فعال از ذرات معلق جو داشته باشیم.لیدار یک دستگاه می باشد که از پالسهای کوتاه نور لیزر، برای کشف ذرات معلق یا گازها در جو استفاده می نماید. با استفاده از لیدار یک پروفیل از ساختار جو در طول مسیر موج لیزر استخراج می شود. سپس محققان می توانند موقعیت، توزیع و ذرات جو و نوع مولکولها را با استفاده از روشهای پیشرفته لیدار که تکنیک لیدار جذبی تفاضلی نامیده می شود، تعیین نمایند. (Differential Absorption Lidar, DIAL). در شکل زیر سیستم لیدار جوی بصورت شماتیک نشان داده شده است.
شماتیک سیستم لیدار جوی
لیزر قوی، امواج را به جو می فرستد و سیگنالهای برگشتی توسط تلسکوپ جمع شده و به سمت دتکتورهای حساس هدایت می-شود. با استفاده از فاصله زمانی میان سیگنال تابیده شده و سیگنال برگشتی، پروفیل قائم شدت را می توان استخراج نمود. انواع مختلف لیدارها، ویژگیهای مختلف اتمسفر را اندازه گیری می نماید. با توجه به اینکه مولکولهای مختلف، نور را تنها در یک طول موج خاص جذب می نمایند، بنابراین می توان با تنظیم پالسهای لیزر در طول موجهای مختلف برای مولکولهای مختلف اتمسفر، آنها را با استفاده از روش DIAL مورد مطالعه قرار داد. این نوع از سنجنده های لیزری در حال حاضر توسط چند کشور بصورت محدود تولید می شود. این سنجنده موج لیزری را به سطح اقیانوس، دریا و یا ارتفاع خاصی از جو تابانده و نحوه سیگنال برگشتی و مقدار آن را مورد بررسی قرار می دهد. با مطالعه و اندازه گیری رفتار های کنش امواج و سطوح برای اجسام مختلف و شبیه سازی آن برای درصد های مختلف مواد مختلف، می توان با بررسی مقدار موج جذبی، پخش شده و … میزان تراکم و نوع مواد تشکیل دهنده پدیده مورد مطالعه را اندازه گیری کرد.
لیزر قوی، امواج را به جو می فرستد و سیگنالهای برگشتی توسط تلسکوپ جمع شده و به سمت دتکتورهای حساس هدایت می-شود. با استفاده از فاصله زمانی میان سیگنال تابیده شده و سیگنال برگشتی، پروفیل قائم شدت را می توان استخراج نمود. انواع مختلف لیدارها، ویژگیهای مختلف اتمسفر را اندازه گیری می نماید. با توجه به اینکه مولکولهای مختلف، نور را تنها در یک طول موج خاص جذب می نمایند، بنابراین می توان با تنظیم پالسهای لیزر در طول موجهای مختلف برای مولکولهای مختلف اتمسفر، آنها را با استفاده از روش DIAL مورد مطالعه قرار داد. این نوع از سنجنده های لیزری در حال حاضر توسط چند کشور بصورت محدود تولید می شود. این سنجنده موج لیزری را به سطح اقیانوس، دریا و یا ارتفاع خاصی از جو تابانده و نحوه سیگنال برگشتی و مقدار آن را مورد بررسی قرار می دهد. با مطالعه و اندازه گیری رفتار های کنش امواج و سطوح برای اجسام مختلف و شبیه سازی آن برای درصد های مختلف مواد مختلف، می توان با بررسی مقدار موج جذبی، پخش شده و … میزان تراکم و نوع مواد تشکیل دهنده پدیده مورد مطالعه را اندازه گیری کرد.
از مزایای این سنجنده می توان به مطالعه نوع و میزان هوایز ها در جو، مطالعه پروفیل دمای جو، مطالعه سرعت بادها و جهت آنها در ارتفاعات مختلف جوی، مطالعات پدیده ها ی اقیانوسی و اندازه گیری درصد جلبک ها، دمای لایه های زیر سطح آب، شناسایی نفت در سطح آب و ضخامت آن و اندازه گیری کلروفیل دریا اشاره نمود.
میتوان از مهمترین قسمت ها به منبع تولید کننده لیزر با طول موج مناسب، منبع تامین کننده انرژی، فرستنده و گیرنده موج لیزری و سیستم اندازه گیری و مانیتورینگ و کنترل اشاره نمود. LIDAR جوی در انواع مختلف شامل Backscatter Lidar، Raman، MicroPulse و DIAL وجود دارد.
9 نظرات