Teoria da técnica molecular de dupla face para medição de vento com lidar Doppler

A teoria da técnica de lidar de dupla face para medir o vento com retroespalhamento molecular é descrita. Dois filtros de borda de alta resolução espectral estão localizados nas bordas do perfil de Rayleigh–Brillouin. Isso duplica a mudança de sinal por unidade de desvio Doppler, a sensibilidade e melhora a precisão da medição em relação à técnica de borda única em quase um fator de 2. É descrito o uso de uma região de cruzamento onde a sensibilidade de uma medição baseada em moléculas e uma baseada em aerossóis é igual. O uso dessa região dessensibiliza a medição molecular aos efeitos da dispersão de aerossóis em uma faixa de velocidade de ±100 m/s. Apresentamos métodos para corrigir o ruído e a deriva de frequência de curto prazo, de disparo para disparo, com uma medição de frequência de referência a laser e métodos de correção de frequência de longo prazo com um sistema de controle servo. Os efeitos da dispersão de Rayleigh–Brillouin na medição são mostrados como significativos e estão incluídos na análise. Simulações para um lidar baseado em satélite com varredura cônica a 355 nm mostram uma precisão de 2–3 m/s para altitudes de 2–15 km com uma resolução vertical de 1 km, uma altitude de satélite de 400 km e uma resolução espacial de 200 km × 200 km.