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自古以来，变幻莫测的风就给古人带来了无穷的幻想，早期的科学家就已经对测量与控制风的技术开始了不懈的努力，那么直到今天，这一技术的曙光已经初见端倪。
——题记
当微风在湖面荡起丝丝涟漪，人们驻足观望，当狂风夹杂着暴雨来临，人们又避之不及，但殊不知或许在几千米外甚至几十千米外，我们的眼睛昼夜注视着这一切，我们就是激光测风雷达，又称多普勒激光测风雷达，以上帝的视角监控着无形的风，并利用采集的信息对其加以利用。
我们激光测风雷达作为测量仪器家族中重要的一员，可追溯到20世纪初，奥地利的科学家——克里斯琴·约翰·多普勒，对，就是那个发现了大名鼎鼎的多普勒效应的伟大人物。首先给大家简单介绍一下神奇的多普勒效应吧。物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化，在运动的波源前面，波被压缩，波长变得更短，频率变得更高（蓝移blue shift）；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。波长变得更长，频率变得更低（红移red shift）；波源和观测者的相对速度越高，所产生的效应越明显。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度，听起来好复杂？那么小伙伴们，你们在生活中有没有这样的体验呢，当一辆车迎面开来的时候，听到的声音越来越尖锐，等到它远离你的时候你听到的声音越来越低沉，直到最后消失在耳畔。这种辐射波长由于发出者和观测者相对运动的变化的这种现象，便是多普勒现象。这种现象的提出，直接推动了我们激光测风雷达的产生，下面大家一起来见识一下我的真面目吧。
别看我其貌不扬，我的作用可大着呢，我们都知道大自然的风是由空气流动形成的。由于大气环境的复杂性，风中存在着大量的气溶胶粒子，别看它单个粒子的直径很小，只有0.001～100μm，但是它们却有着神奇的魔力，拥有巨大的能量，若是人们可以很好的利用它，可以用它来做不少事情，比如风能发电，给日益减少的地球能源带来循环的绿色补给、对于沿海城市提供长时间有效的风预警。反之，它同时也给人们带来很多困扰，比如影响飞机的起飞和降落，使航天器偏离预订轨道，导致不可逆转的航空事故等。联邦快递80号航班就是一个典型的负面例子。联邦快递80号航班（FDX80）是联邦快递旗下的全货机航班，是由中国广州白云国际机场飞往日本成田国际机场的定期货运航班。在2009年3月23日在成田国际机场着陆时，疑因遭遇强烈风切变重着陆在34L跑道引发大火坠毁，下图是飞机坠落时的残骸。
经过科学家不懈的努力研究，证明我们可以利用多普勒现象来测量风速。多普勒激光测风雷达能够通过发射脉冲激光信号到待测的气溶胶区域，通过运动的气溶胶粒子散射这些带有运动信息的频移信号，被探测器接收，经过对后期频移信号的处理，就可以知道这个区域的风速是多少，同时，因为它通过发射电磁波（激光器）对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。它能够反演出几千米甚至是几十千米外的风速信息，雷达由此得名，对飞机飞行过程中的危险的预知避免，有着极大的作用。
近年来，我们家族有了飞速的发展，中国海洋大学研制了估测风能资源的多普勒激光测风雷达，上海光学机械研究所研制了用来测机场风切变的多普勒激光测风雷达，用于保障机场飞机的起飞和降落的安全，还有很多大学和研究机构都在这方面取得了很大的进步。
在未来，无论您是想欣赏"微风徐来，水波不兴"的良辰美景，还是要避开"八月秋高风怒号"的恶劣天气，我们都能为您提供最超前的消息，并且我们的家族还在不断壮大中，小伙伴们，快来加入我们探索自然的队伍吧。
作者：科学岛科创协会
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