自从发现激光的特性外，科学家就开始将激光应用于在对大气领域的研究上，并且取得十分重大的进展，而据最新消息得知，德国科学家正在进行激光脉冲探索云层形成的研究，并且取得一定的研究成果。

    目前，德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）、柏林自由大学和日内瓦大学的研究人员正在研究激光照射是否及如何影响云层形成。该小组使用大气中的气溶胶相互作用和动力学（AIDA）气溶胶与云层气室，研究激光与冰晶云之间的相互作用。研究成果已经发表在《美国国家科学院院刊（PNAS）》上。

    实验设备主要包括AIDA装置和“Teramolile”移动式激光实验室。AIDA装置可以在大气条件下，研究气溶胶和云层的形成过程，并且模拟中低层大气中各种温度和气压条件。

    Teramobile激光器是由法国Thales Laser公司于1999-2000年建造，是世界上第一台移动式太瓦级激光系统。它是一种掺钛蓝宝石啁啾脉冲放大链式激光系统，可以产生170 mJ、60 fs（峰值功率约为3 TW），800 nm中心波长，10 Hz重复频率的脉冲，放置于20in长集装箱内的移动式光学实验室中。

图1：世界上第一台移动式太瓦级激光器。

    由于非线性效应，Teramobile激光器的高强度激光脉冲产生各自独有的光波导。因此，即使激光脉冲被空气中的颗粒和大气浑浊所耗散，也能在很长距离内保持高度聚焦。随着气流沿着激光束被电离，就形成了导电等离子体通道。

图2：位于德国卡尔斯鲁厄理工学院北区校园的AIDA设备。

    由于冰晶和过冷水滴可以共存于常见的风暴云层中，无法证明等离子体通道对云层中冰晶形成或者降水过程的影响。但是在只含有冰晶的高空卷积云层中，激光脉冲在短短几秒内把冰晶颗粒的数目提高了将近100倍。事实上，在这种情况下，卷层云的光学密度被放大了3倍，云彩看起来更加明亮。

    然而，该研究目前只能应用于云层的学术研究，还不能在地面上控制云层，很多研究过程都需要借助于激光技术才能进行。但是随着激光技术的发展，水蒸气与饱和遥感技术变得可行，天气预报将受益于此项应用。

    激光技术在气象领域发挥的重要作用越来越被人们得到认可，天气预报的日益精确，恶劣天气的得以控制和驱散，这都依赖于激光技术的应用。相信未来，随着激光技术的进一步发展，众多领域将会迎来一个新的研究变革。