氣溶膠是大氣污染、邊界層演化、氣象災害的核心載體，氣溶膠激光雷達憑借非接觸、遠距離、立體掃描優勢，成為大氣環境與風場同步監測的核心設備。法國 LEOSPERE 推出的 WINDCUBE 100s/200s/400s 三維長距離多普勒氣溶膠激光雷達，融合米散射氣溶膠探測與多普勒測風技術，一套設備同步獲取氣溶膠分布、三維風廓線、云層邊界層數據，打破傳統單一探測設備局限，覆蓋氣象、環保、風電、機場多場景監測需求。
一、氣溶膠激光雷達核心探測原理
該系列氣溶膠激光雷達采用 1.54μm 脈沖式光纖激光器，兼顧人眼安全與遠距離探測能力，激光安全等級達 1M 級，符合國際激光安全標準。設備工作依托雙重光學機制：其一為米散射氣溶膠探測，激光發射至大氣后，空氣中粉塵、霧霾、工業煙塵等氣溶膠微粒產生后向散射信號，系統捕捉回波強度，反演氣溶膠垂直濃度、煙羽擴散范圍、氣溶膠層高度；其二為多普勒頻移測風，氣溶膠隨風運動帶來散射光頻率偏移，通過解析頻差計算不同高度三維風速、風向，實現風場與氣溶膠同步四維觀測。
設備內置高速掃描伺服系統，方位角 0°-360° 全周掃描，仰角覆蓋 - 10° 至 190°，支持 PPI 平面掃描、RHI 垂直剖面、DBS 垂直廓線、LOS 定點觀測四種模式，空間分辨率最高可達 25m，積分時間 0.5-10s 可調，最遠探測距離 10km（WINDCUBE 400s），可完整捕捉近地面至對流層底部氣溶膠立體分布，同步輸出信噪比、后散射信號、原始頻譜等完整氣溶膠數據。
硬件結構高度集成，整機尺寸 1008×814×1365mm，重量 232kg，IP65 全防護機身耐鹽霧、防水，-25℃~+45℃寬溫域穩定運行，現場 90 分鐘即可完成安裝調試，支持全年無人值守自動監測，大幅降低野外運維成本。
二、氣溶膠激光雷達多元落地應用場景
1. 大氣污染與工業排放溯源
在城市空氣質量監測、化工廠、電廠等工業區域，這款氣溶膠激光雷達是污染源追蹤核心裝備。傳統點位監測僅能獲取單點 PM 濃度，而 WINDCUBE 氣溶膠激光雷達可三維掃描廠區及周邊數公里范圍，實時定位無組織排放煙羽走向，結合同步測得的風場數據，精準推演污染物擴散路徑、預判污染輸送范圍，為揚塵管控、廢氣治理提供量化依據，同時自動識別高空氣溶膠污染層，解析區域性霧霾傳輸規律Vaisala。
2. 大氣邊界層與氣象科研
大氣邊界層高度直接決定氣溶膠垂直擴散上限，是氣候、氣象研究關鍵參數。該雷達搭載自動氣溶膠 / 云識別算法，可全天候連續監測邊界層日變化，最高可探測至 12km 卷云區域，輸出高精度氣溶膠廓線數據，支撐國家大氣監測網絡搭建、中尺度氣象模擬、沙塵輸送機理研究，彌補衛星遙感近地面觀測不足的短板。
3. 機場通航安全保障
機場低空氣溶膠、湍流、風切變極易引發飛行事故。氣溶膠激光雷達可同步探測低空霧霾氣溶膠分布、微下擊暴流、晴空湍流與尾跡渦流，提前預警能見度驟降、氣溶膠沉降帶來的低空危險天氣，優化機場空中交通調度，降低起降安全風險。
4. 風能資源評估
風電場選址階段，氣溶膠激光雷達同步測量高空風廓線與大氣氣溶膠分布，區分湍流、邊界層氣溶膠對風機功率的干擾，精準校準風機功率曲線，評估復雜山地、沿海風資源穩定性，提升風電開發效率。
三、產品核心優勢總結
相較于傳統單一功能氣溶膠激光雷達，WINDCUBE 系列實現風場 + 氣溶膠一體化探測，無需多臺設備搭配；探測距離覆蓋 3.5km/6km/10km 三檔型號，適配城市近距監測、區域大氣遙感、遠距離工業巡查不同需求；數據輸出支持 ASCII、BUFR 通用格式，以太網實時傳輸并搭載 GPS 時空校準，可無縫對接環保、氣象業務平臺。小型化、全天候、全自動的特性，讓這款多功能氣溶膠激光雷達成為當前立體大氣環境監測的主流設備，為大氣污染防治、氣象防災、新能源開發提供高精度、高時效的數據支撐。
