大氣作為一種流體，其運(yùn)動形式主要分為層流與湍流兩種。層流呈現(xiàn)出規(guī)律有序的運(yùn)動特征，而湍流則是雜亂無章的不規(guī)則運(yùn)動。大氣湍流常出現(xiàn)于三個(gè)關(guān)鍵區(qū)域：大氣邊界層，這里是大氣與地球表面相互作用的地帶；對流層內(nèi)部，該區(qū)域氣象活動頻繁；以及對流層上部的西風(fēng)急流區(qū)內(nèi)。相較于層流，大氣湍流在擴(kuò)散能力、剪切應(yīng)力和能量傳遞方面更為強(qiáng)勁，這使得它對飛行器和航天器的飛行性能、結(jié)構(gòu)承載能力以及飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。美國國家運(yùn)輸安全委員會 2021 年的研究顯示，在 2009 - 2018 年間，全美上報(bào)的航空事故中，超過三分之一都與湍流相關(guān)。日本運(yùn)輸安全委員會對 2003 - 2012 年日本航空事故的調(diào)查也表明，由大氣湍流直接或間接引發(fā)的事故占比高達(dá) 55%。其中，低空風(fēng)切變，即風(fēng)向或風(fēng)速在水平或垂直方向上的突變，尤其是微下?lián)舯┝?，更是航空活動?“隱形殺手”。

為了開發(fā)利用大氣運(yùn)動蘊(yùn)含的能量，以及規(guī)避大氣運(yùn)動帶來的災(zāi)害，人類發(fā)明了眾多測量大氣運(yùn)動的技術(shù)。從古代傳說中堯舜時(shí)期出現(xiàn)的 “相風(fēng)烏”，到現(xiàn)代的機(jī)械式風(fēng)速傳感器、超聲波風(fēng)速傳感器、氣象氣球、超聲波測風(fēng)雷達(dá)、毫米波測風(fēng)雷達(dá)等，測風(fēng)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步。

測風(fēng)激光雷達(dá)以激光為探測媒介，通過激光與大氣中氣溶膠粒子的相互作用來獲取風(fēng)場信息。它具有很多優(yōu)點(diǎn)，首先是體積小巧，便于攜帶和安裝，極大地提高了使用的靈活性；其次，風(fēng)場測量精度極高，能夠精準(zhǔn)監(jiān)測風(fēng)速和風(fēng)向；再者，其時(shí)間和空間分辨率出色，可在短時(shí)間內(nèi)對不同區(qū)域的風(fēng)場進(jìn)行高頻次測量。這些有點(diǎn)使得測風(fēng)激光雷達(dá)特別適用于對測量速度要求嚴(yán)苛、對設(shè)備機(jī)動性和隱蔽性有較高標(biāo)準(zhǔn)的場景。在航空領(lǐng)域，它可用于機(jī)場風(fēng)切變預(yù)警，為飛機(jī)的安全起降提供可靠保障；在新能源領(lǐng)域，能為風(fēng)電場的選址和風(fēng)力資源評估提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。