空氣污染探測的「新式武器」——鐳射雷達。

在黑色的夜幕中,一束鐳射如同一根閃亮的金針直插天空。「這就是我們的『大氣探針』,可以即時監測從地面到10公里高空範圍內的霧霾分佈並分析其成分。」中科院安徽光學精密機械研究所環境光學研究中心專家張天舒說,這是中國科學家在空氣污染探測中的「新式武器」——鐳射雷達。

一根根「鐳射針」從平原、山脈、海上向天空發射,還可以車、船載的形式移動,這些「鐳射針」組成了1個三維立體的大網,改變了傳統的探測方式,實現了對近地面空氣污染的無盲區垂直立體探測,並為治理空氣污染繪製出1幅污染物傳播的三維立體「路線圖」。

「鐳射雷達發出的鐳射光束就像一根根『探針』,可以直接獲取近地面PM2.5等大氣污染物的觀測資料,特別是組網觀測後,每一個『探針』所獲得的資料還可以進入大氣物理、氣象模型分析,從而動態、即時地了解霧霾的時間和空間分佈、傳輸通道和總量等關鍵資訊,建立起三維立體的污染物模擬場。」張天舒說。

這種新型鐳射雷達目前已在京津冀、長三角、川渝等多個人口密集區域加快普及和應用並組網觀測,全國裝備的總台數約500台,其中京津冀地區約200台,已經實現了觀測全覆蓋。

針對大氣重污染「發生-演變-消散」全過程的核心科學問題,鐳射雷達為科學家們建立起了大氣污染傳輸通道立體觀測網。除了固定位置的「鐳射針」之外,還有與之配合的重污染時段和重污染過程的車載走航、機載觀測地基遙感和衛星遙感觀測。

「未來幾年,造成霧霾和主要二次污染物的近地面臭氧治理將成為新的關注點,成為協同治霾的突破口,這也是目前國際普遍關注的重要環境參數。鐳射雷達將在對近地面臭氧即時立體監測方面做出更多貢獻,從而為協同治霾提供技術支撐。」張天舒說。

據了解,未來鐳射雷達還將在川渝地區、汾渭平原等區域繼續加大投放密度,實現觀測全覆蓋。同時,探測技術還將向車載、機載、星載等多平台繼續發展,實現環保、氣象、科研資料的共用,全球科學家就可以合作起來,共同研究治理地球大氣污染。