Acta Optica Sinica, Volume. 43, Issue 18, 1899903(2023)
Detection of Atmospheric Metal Layer by Ground-Based Lidar
Figures & Tables(10)
![Dual-wavelength lidar scheme and object picture in Yanqing station[14]. (a) Design scheme; (b) object picture](/Images/icon/loading.gif){kind=icon}
Fig. 2. Dual-wavelength lidar scheme and object picture in Yanqing station[14]. (a) Design scheme; (b) object picture
Fig. 3. Design scheme and object picture of wind and temperature simultaneous measurement lidar in the middle and upper level for Meridian Project. (a) Design scheme; (b) object picture
Fig. 4. Object pictures of all solid-state wind-temperature lidar realizing all-sky observation
Fig. 5. Design scheme and object picture of wind, temperature, and density simultaneous detection laser at Yanqing station[95]. (a) Design scheme; (b) object picture
Fig. 6. Temperature and wind detection principle and inversion method[13]. (a)(b) Variation of sodium fluorescence spectra with temperature and wind speed; (c) two dimensional correction curves of temperature ratio and wind speed ratio
Table 1. Sodium atom lidar parameters
View tableTable 1. Sodium atom lidar parameters
Research group（Year） Geographic location Pulse energy /mJ Telescope diameter /m Ref. Bowman et al.（1969） England Buckingham-Shire（50°N，7°W） -（Photons transmitted per pulse：1016） -（Receiver area：0.6 m2） ［2］ Hake et al.（1972） USACalifornia（40.2°N，88.2°W） 500 0.4 ［15］ Megie et al.（1977） FranceHaute Provence Observatory（44°N） 800-1000 0.818 ［16］ Simonich et al.（1979） BrazilSão José dos Campos（54°N，12°E） 20 -（Receiver area：0.39 m2） ［17］ Richter et al.（1981） USAIllinois（40.2°N，88.2°W） 100 -（Receiver area：0.14 m2） ［18］ Juramy et al.（1981） USSRHeyss Island（30.5°N，114.3°E） 1000 0.41 ［19］ Nomura et al.（1987） AntarcticSyowa Station（69°S，39.6°E） 200 0.5 ［20］ Gardner et al.（1989） USAHawaii（20°N，155°W） 25 1.22 ［21］ Shibata et al.（2006） IndonesiaKototabang（0.2°S，100.3°E） 30 0.45 ［22］ Prasanth et al.（2007） IndiaGadanki（13.5°N，79.2°E） 25 0.75 ［23］ Pfrommer et al.（2010） Canada / 6（Focus on the effect of sodium atomic layer on adaptive optics system of very large telescope） ［24］ Kawahara et al.（2011） AntarcticSyowa Station（69°S，39°E） 40 / ［25］ Tsuda et al.（2011） NorwayTromsø（69.6°N，19.2°E） / 0.355 ［26］ Gong et al.（2003） ChinaWuhan Xiaohong Mountain（30.55°N，114.35°E） 30 0.95 ［27］ Yi et al.（2002） ChinaWuhan University（30.5°N，114.4°E） 60 0.52 ［28］ Dou et al.（2009） ChinaHefeiUniversity of Science and Technology of China（31.8°N，117.3°E） 60 1 ［29］ NSSC station ChinaBeijing Yanqing（40.5°N，116.0°E） 40 1.23 Hainan Normal University（20.0°N，110.5°E） 40 1 Andrioli et al.（2020） BrazilSão José dos Campos（23.1°S，45.9°W） 60 1 ［30］
Table 2. Calcium atom and ion lidar parameters
View tableTable 2. Calcium atom and ion lidar parameters
Research group（Year） Geographical location Pulse energy /mJ Telescope diameter/ m Ref. Granier et al.（1985） FranceObservatoire de Haute Provence（44°N，6°E） Ca：25Ca+：20 0.8 ［31］ Gardner et al.（1993） USAUrbana Atmospheric Observatory（40.2°N，88.2°W） Ca：5Ca+：20 1 ［33］ Qian et al.（1995） ［34］ Alpers et al.（1996） GermanJuliusru（54.5°N，13.4°E） Ca：15Ca+：12 0.8 ［35］ Gerding et al.（2000） GermanKühlungsborn（54°N，12°E） Ca：22Ca+：17 5 or 7（1997）parabolic mirrors of 0.5 m diameter each ［32］ Tepley et al.（2003） USAArecibo（18.3°N，66.7°W） Ca：25Ca+：21 0.8 ［36］ Raizada et al.（2004） ［37］ Yi et al.（2013） ChinaWuhan（30.5°N，114.3°E） Ca：20Ca+：25 1 ［38］ Ejiri et al.（2019） JapanTachikawa（35.7°N，139.4°E） Ca+：12 0.83 ［39］ NSSC station ChinaBeijing（40.5°N，116.0°E） Ca：30Ca+：30 1.2 ［40］
Table 3. Iron atom lidar parameters
View tableTable 3. Iron atom lidar parameters
Research group（Year） Geographical location Pulse energy /mJ Telescope diameter /m Ref. Granier et al.（1989） FranceObservatoire de Haute Provence（44°N，6°E） 15 0.8 ［45］ Chu et al.（2002） the North and South Poles 100 /（aperture area：0.13 m2） ［48］ Raizada et al.（2002） USAArecibo（18.3°N，66.7°W） / 0.8 ［47］ Shibata et al.（2006） IndonesiaKototabang（0.2°S，100.3°E） 13 0.45 ［22］ Yi et al.（2009） ChinaWuhan（30.5°N，114.3°E） 40 1 ［50］
Table 4. Potassium atom lidar parameters
View tableTable 4. Potassium atom lidar parameters
Research group（Year） Geographical location Pulse energy /mJ Telescope diameter /m Ref. von Zahn and Höffner（1996） GermanJuliusru（54.5°N，13.4°E） 100 0.8 ［80］ Eska et al.（1999） GermanKühlungsborn（54°N，12°E） 150 0.8 ［82］ Friedman et al.（2002） USAArecibo（18.3°N，66.7°W） 100 0.8 ［84］ Jiao et al.（2017） ChinaBeijingYanqing（40.5°N，116.0°E） 45 1.0 ［87］ Andrioli et al.（2020） BrazilSão José dos Campos（23.1°S，45.9°W） 83 1.0 ［30］
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Yuchang Xun, Xuewu Cheng, Guotao Yang. Detection of Atmospheric Metal Layer by Ground-Based Lidar[J]. Acta Optica Sinica, 2023, 43(18): 1899903
Paper Information
Category:
Received: May. 23, 2023
Accepted: Jul. 4, 2023
Published Online: Sep. 14, 2023
The Author Email: Yang Guotao (gtyang@nssc.ac.cn)
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