极地研究

作者：王章军,王睿,李辉,庄全风,黄文涛,柳付超,班超,陈超

单位：1齐鲁工业大学(山东省科学院), 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛266061; 2中国极地研究中心, 自然资源部极地科学重点实验室, 上海200136; 3武汉大学电子信息学院, 湖北 武汉430072; 4中国科学院大气物理研究所, 中层大气和全球环境探测重点实验室, 北京100029

关键词：多普勒激光雷达,风速,风向,南极中山站

基金：国家重点研发计划(2018YFC1407300, 2016YFC1400300)、山东省重点研发计划(重大科技创新工程) (2020CXGC010104)、广东省基础与应用基础研究基金(2020B1515120056)和国际子午圈关键科学问题国际合作预先研究(A131901W14)

极区大气作为整个地球大气系统中的重要组成部分, 其风场结构与变化关系到全球大气系统的运动。为更好地研究南极低空大气风场特性及其时空变化特征, 在中国第36次南极科学考察度夏期间, 山东省科学院海洋仪器仪表研究所将研制的相干多普勒测风激光雷达部署到南极中山站, 经过现场安装调试, 激光雷达从2020年1月8日正式开展业务化观测。观测结果表明, 该系统具有灵敏度高、精度高和稳定性高等特点, 可对低空大气风场进行高时空分辨率、全天时的观测。文章主要介绍了该系统的测量原理、结构设计、技术指标、数据反演方法等, 并分析了该系统与L波段GTS1型数字探空仪的比对观测数据。统计表明两者的风速相关系数为0.907,标准差0.565 m·s−1; 风向相关系数为0.832,标准差6.02°, 比对结果良好, 验证了该系统所采集测风数据的可靠性。此外, 选取了南极中山站一次典型连续观测事例, 进行了分析研究。选取部分观测数据与地面站气象数据进行比对, 结果显示该系统可提供稳定可靠的风场观测数据, 为南极低空大气探测提供全新的观测手段。

来源：2022年第1期

《极地研究》期刊编辑部

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