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激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)新進(jìn)展大氣污染觀測(cè)有保障

2020-01-07 13:29:36來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：激光雷達(dá)閱讀量：4368

　　【儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)研究的不斷深入，有越來(lái)越多的研究指出大氣污染對(duì)人體健康的危害，尤其對(duì)于老人、兒童、孕婦等弱勢(shì)群體而言，減少空氣污染對(duì)他們的身體健康有立竿見(jiàn)影的效果。“消除霧霾，重塑藍(lán)天”已成為改善民生的當(dāng)務(wù)之急。我國(guó)政府在實(shí)施加強(qiáng)監(jiān)管污染企業(yè)、提高燃料排放標(biāo)準(zhǔn)、減少煤炭消耗等一系列大氣防治措施的同時(shí)，也在逐步改善國(guó)內(nèi)大氣檢測(cè)分析技術(shù)創(chuàng)新的科研條件，力求推動(dòng)我國(guó)大氣檢測(cè)技術(shù)的更新和發(fā)展。

　　近日，對(duì)于近地面PM2.5等大氣污染物的觀測(cè)與污染從發(fā)生到演變?cè)俚较⑦@一過(guò)程的科學(xué)研究，我國(guó)科研人員又研制出了新武器——激光雷達(dá)。據(jù)了解，這些由激光束所形成的“大氣探針”不僅可以從平原、山脈以及海上向天空發(fā)射，而且還能夠以車(chē)載、船載形式移動(dòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從地面到10公里高空范圍內(nèi)的霧霾成分及其分布狀況，并直接獲取近地面PM2.5等大氣污染物的觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)近地面空氣污染的無(wú)盲區(qū)垂直立體探測(cè)。目前這一新技術(shù)已經(jīng)在京津冀、長(zhǎng)三角、川渝等多個(gè)區(qū)域加快了普及和應(yīng)用的步伐，京津冀地區(qū)幾乎實(shí)現(xiàn)了全覆蓋觀測(cè)。

　　激光雷達(dá)技術(shù)是指通過(guò)探測(cè)激光與大氣中各種分子和氣溶膠等介質(zhì)相互作用的輻射信號(hào)來(lái)演繹大氣性質(zhì)的設(shè)備，它具有快速、檢測(cè)范圍廣等特點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境，開(kāi)展城市污染演變、區(qū)域性污染物分布、污染物傳輸?shù)裙δ堋?br />

　　從20世紀(jì)60年代問(wèn)世至今，激光雷達(dá)技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的快速發(fā)展，在大氣污染、環(huán)境保護(hù)、氣象與氣候、遙感科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟。激光雷達(dá)波長(zhǎng)短、單色性好、方向性強(qiáng)、相干擾性高和體積小，因而具有良好的空間分辨率、探測(cè)靈敏度和抗干擾能力，不僅可以對(duì)大氣成分、能見(jiàn)度、大氣密度、溫度和濕度等的變化進(jìn)行分析，而且對(duì)城市上空污染物的擴(kuò)散、沙塵暴過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。

　　然而，由于激光雷達(dá)是利用激光器作為發(fā)射光源，技術(shù)要求較高，因而在實(shí)際應(yīng)用中也存在著一些難以避免的應(yīng)用問(wèn)題，比如測(cè)量精度容易受大氣的光傳輸效應(yīng)的影響、不能實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)檢測(cè)、濃霧、雨、雪天氣中無(wú)法應(yīng)用、波束窄，只能在較小范圍內(nèi)搜索捕獲目標(biāo)等。但值得相信的是，隨著應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的不斷擴(kuò)大，激光雷達(dá)在大氣污染中的觀測(cè)技術(shù)也會(huì)得到不斷提高、發(fā)展和創(chuàng)新。

　　除激光雷達(dá)之外，近幾年針對(duì)重污染時(shí)段和重污染過(guò)程的車(chē)載走航、機(jī)載觀測(cè)地基遙感和衛(wèi)星遙感觀測(cè)技術(shù)也得到了大力發(fā)展。其中衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)能夠周期性、全覆蓋觀測(cè)地表，提供大氣污染源的空間分布及變化，可以用于灰霾、霧、氣溶膠、PM2.5、SO2、NO2、CO、CH4等大氣污染參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、城市群和全國(guó)范圍內(nèi)大氣環(huán)境的實(shí)時(shí)有效檢測(cè)。

（資料來(lái)源：新華網(wǎng)、百度百科）

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