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新進(jìn)展：霧霾天氣探測激光雷達(dá)技術(shù)

2019-12-25 09:53:07來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：霧霾閱讀量：1698

　　【儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】秋冬季節(jié)的早晨，我們常常會看到一種現(xiàn)象:天灰蒙蒙的，能見度很低。同時，我們也會覺得呼吸到的空氣并不清新，反而令人不舒服。在《穹底之下》這部紀(jì)錄片播放之前，我們都會覺得我們看到的感受到的，僅僅是霧氣而已。

　　自2013年霧霾這個概念普及以來，霧霾成了人們的心頭大患。曾經(jīng)，網(wǎng)友還戲稱北京人民都是空氣凈化器，以自己的人身安全為代價(jià)在不斷消減霧霾天氣。當(dāng)然，隨著對霧霾研究的不斷加強(qiáng)，我們發(fā)現(xiàn)不僅僅是北方城市，不少南方城市也深受霧霾的影響。

　　霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是一種大氣污染狀態(tài)。霧霾的主要組成部分有二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物等，其中前兩者為氣態(tài)污染物，可吸入顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍?zhǔn)?。這些可吸入顆粒物與霧氣結(jié)合在一起，就會讓天空變得灰蒙蒙的。除了對環(huán)境產(chǎn)生不良影響外，霧霾還會威脅人的身體健康。霧霾天氣中，人的呼吸系統(tǒng)首先會受到影響，尤其是肺部；霧霾里含有許多有害顆粒物，長期接觸會提高患癌風(fēng)險(xiǎn)，還會影響神經(jīng)系統(tǒng)。此外，霧霾對人們直觀的影響還在于它會使能見度變低，阻礙人們的出行。

　　鑒于霧霾的危害性，我國早已把霧霾天氣作為災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報(bào)。而對于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域來說，治理霧霾更是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要一環(huán)。

　　但要真正治霾，就要先把霧霾的形成機(jī)理研究透徹，從而為進(jìn)一步治理提供重要依據(jù)。而要研究霾，就需要借助激光雷達(dá)。激光雷達(dá)是對霧霾天氣實(shí)施高分辨探測的先進(jìn)技術(shù)手段，但早前，我國并不具備利用激光雷達(dá)探測霧霾的核心技術(shù)，只能整機(jī)進(jìn)口。直至今年5月，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院牽頭研制新型大氣細(xì)粒子與臭氧時空探測激光雷達(dá)系統(tǒng)通過由科技部組織的綜合驗(yàn)收，標(biāo)志這我國實(shí)現(xiàn)了激光雷達(dá)探霾技術(shù)的自主研發(fā)和整機(jī)國產(chǎn)化，并在產(chǎn)品應(yīng)用方面走在前列。

　　而近，中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所(安光所)在探霾技術(shù)上又有了新進(jìn)展。據(jù)了解，安光所大氣光學(xué)研究中心王珍珠副研究員等基于雙CCD和連續(xù)激光器，研發(fā)出了一種新探霾技術(shù)。通過外場試驗(yàn)，該技術(shù)用于近地面霧霾垂直分布探測的可行性和數(shù)據(jù)反演新算法皆得到了論證。此外，該技術(shù)還具備核心器件國產(chǎn)化、小型化、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可滿足氣象、環(huán)保、健康等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

　　本研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院青促等項(xiàng)目資助。目前，相關(guān)研究結(jié)果以《側(cè)向散射激光雷達(dá)探測霧霾天氣氣溶膠新技術(shù)及其反演方法》為題發(fā)表在美國地球物理學(xué)會(AGU)學(xué)術(shù)期刊Earth and Space Science上。

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