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High-spectral-resolution lidar for measuring tropospheric temperature profiles by means of Rayleigh-Brillouin scattering

Xu, Jiaqi und Witschas, Benjamin und Gomez Kabelka, Pau und Kun, Liang (2021) High-spectral-resolution lidar for measuring tropospheric temperature profiles by means of Rayleigh-Brillouin scattering. Optics Letters, 46 (13), Seiten 3320-3323. Optical Society of America. doi: 10.1364/OL.424526. ISSN 0146-9592.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
3MB

Offizielle URL: https://www.osapublishing.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-46-13-3320&id=452992

Kurzfassung

A novel high-spectral-resolution lidar receiver based on a Fizeau interferometer and a photomultiplier tube array for tropospheric temperature profiling is introduced. Compared to other temperature lidars, an imaging approach is used to resolve the entire Rayleigh-Brillouin (RB) spectrum without applying frequency scanning techniques. The functionality of the system is demonstrated by means of a nighttime measurement. Atmospheric temperature is retrieved from 4.0 km to 9.2 km by analyzing the measured RB spectra with the Tenti S6 line shape model. The systematic error of the retrieved temperatures is determined to be smaller than 3 K, and the corresponding random error varies between 1.7 K (4.0 km) and 2.3 K (9.2 km) for an observation time of 5 min and a vertical resolution of 0.3 km. Considering theshort averaging time and the stable arrangement of the system, the suggested approach is also attractive for future airborne applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/142993/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:High-spectral-resolution lidar for measuring tropospheric temperature profiles by means of Rayleigh-Brillouin scattering
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Xu, JiaqiDLR, IPA and Huazhong Univ. of Science and Technology, Wuhan, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Witschas, BenjaminDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0001-7993-1470NICHT SPEZIFIZIERT
Gomez Kabelka, PauDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kun, LiangHuazhong Univ. of Science and Technology, Wuhan, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1 Juli 2021
Erschienen in:Optics Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:46
DOI:10.1364/OL.424526
Seitenbereich:Seiten 3320-3323
Verlag:Optical Society of America
ISSN:0146-9592
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Lidar, HSRL, Rayleigh-Brillouin scattering, airborne
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt ADM III Forts., R - Projekt ADM III (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Lidar
Hinterlegt von: Witschas, Dr. Benjamin
Hinterlegt am:06 Jul 2021 11:28
Letzte Änderung:06 Jul 2021 11:28

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