珞珈山上的神秘光束，究竟是什么？！

  夜幕降临，仰望天空

  你是否早已对珞珈山上的

  神秘光束或光团

  产生了满满的问号？

  快跟随珞珞珈珈

  一探究竟吧！

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你看到的是什么？

“神秘光束”其实是珞珈山上的湖北武汉大气遥感国家野外科学观测研究站发射的激光。武汉大学电子信息学院副教授周军告诉珞珞珈珈，它们是为了探测大气环境参数、记录天气过程而发射的。

2022年4月8日 多系统联合观测

激光是如何进行探测的呢？周老师向珞珞珈珈科普：“激光照到大气成分后，会和其中的粒子进行相互作用，产生回波。回波包含了被探测对象的信息，通过对回波的分析，可以实现对大气环境参数的遥感测量。”

多系统联合观测航拍图

不过，大家也不要被自己的眼睛“欺骗”了哦，发射的是激光，但我们看到的其实并非激光，而是激光打到大气中的粒子上后形成的散射现象。

最明显的散射现象通常发生在阴雨天气，此时会形成肉串一样的神秘光团。“肉串”上的“肉”是有水汽的地方，因为激光照到上面发生了散射；“肉串”上的“串”则是有干净空气的地方，因为激光直接透过干净空气，几乎未发生散射。

两台532nm偏振激光雷达在雨夜中的联合观测

形成肉串一样的神秘光团

  你看不到什么

珞珈山上的这个观测研究站已经研制出目前世界上最精准探测大气温度剖面的、基于单支谱提取的纯转动拉曼激光雷达等多台大型激光雷达。

七台雷达在夜晚同时探测

虽然这些激光雷达大部分都可以在白天工作，却只有在夜间可以被人们清楚地看见。“由于白天天光背景较强，所以激光雷达即使在白天工作，我们也难以在远处用肉眼分辨出激光波束”，周老师解释道。

其中偏振激光雷达不仅不分昼夜，还可不分晴雨，近乎“全年无休”。但是当单支谱测温激光雷达开启后，由于它发射的激光的光强相对于偏振激光雷达要强许多，当其开始运作时，偏振激光雷达发射的光线会显得较为模糊；只有当其关闭的时候，我们才能较清晰地看到偏振激光雷达发射的细细的绿色光束。晚归的WHUer可以在武大上空看到这些光束，陪伴你回宿舍呢～

单支谱测温白天工作内景

至于全天候紫外大气综合探测激光雷达，由于其发射的紫外光的波长超出人眼可见的波段，我们始终无法用肉眼观测到。

  神秘光束的背后是谁？

自2007年国家科技部批准建立湖北武汉大气遥感国家野外科学观测研究站，武大人就一直在不断探寻着大气遥感的奥秘。“求真求实、努力探索”是团队的核心共识。

研究站俯瞰图

目前，团队的主要研究人员是武汉大学电子信息学院的教师，学术研究与课程教学相结合的条件非常有利于人才培养。从高水平探测平台的设计与制作，到遥感观测数据处理分析，再到高水平科研成果产出，一系列的科研过程能够引导学生理解一流的遥感探测设备是如何建立和工作的。在深度参与科研的过程中，学生们也积累了丰富的科研经验，为今后的学术道路提供强大助力。

团队部分师生合影

与传统探空气球将传感器搭载在移动平台上的原位测温方式相比，激光雷达测温能够做到实时、精准、非介入性观测，并可获取温度随时间变化的高度剖面。此外，对于大气环境监测等方面，激光雷达大气遥感测量也发挥着重要的作用。

2021年1月19日晚20:00-21:00LT，

激光雷达原理样机探测的大气温度剖面

与当晚20:00LT的无线电探空仪的温度数据剖面对比

依托观测站国际一流的平台条件，在国家需求与科学前沿的引领下，研究团队追求在大气科学领域做出重要的原创性科学贡献，致力于培养大气遥感和光电探测领域的科技人才，同时力图将大气环境的监测结果服务于国家和社会，“把论文写在祖国的大地上”。

研究人员在国内最大的光学透明顶窗边

讨论测温激光雷达的技术问题

科研是一条“脚踏实地、仰望星空”的道路，探寻奥秘的过程可能会有艰难的瓶颈期，也会有“守得云开见月明”的惊喜。“选择你爱的，爱你选择的”，赤诚纯粹的求索之心，与求真求实的科学精神，是武大科研人的动力之源。

看完这篇推送的你

仰望星空看到神秘光束时

会不会想起珞珈山上

那群追逐光电探测的科研人呢？

追求真理，探索穹空

怀揣热情，风雨兼程

武大人，永远在路上！

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感谢湖北武汉大气遥感国家野外科学观测研究站

封面图：来源于湖北武汉大气遥感国家野外科学观测研究站

图片：来源于受访者

采访：李果果 贾新阳 张湘珞

文案：张德川 贾新阳 张湘珞

编辑：易璟煜 贾新阳

责编：牛允一

审核：邢知博

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