【儀商網(wǎng)-儀器儀表動(dòng)態(tài)】大氣激光雷達(dá)是激光雷達(dá)特有的一種應(yīng)用,其利用激光與大氣成分的相互作用來進(jìn)行探測(cè)。激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)環(huán)境大氣的工作原理是：激光器發(fā)射激光脈沖，與大氣中的氣溶膠及各種成分作用后產(chǎn)生后向散射信號(hào)，系統(tǒng)中的探測(cè)器接收回波信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行處理分析，從而得到所需的大氣物理要素，具體原理如下圖 所示。

早在2010年，中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所大氣光學(xué)中心就成功研制了一臺(tái)拉曼-米-瑞利散射多參數(shù)大氣測(cè)量激光雷達(dá)系統(tǒng)。

近日，中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所大氣光學(xué)研究中心研發(fā)的霧霾天氣探測(cè)激光雷達(dá)新技術(shù)，有效用于近地面霧霾垂直分布探測(cè)中，相關(guān)研究結(jié)果以《側(cè)向散射激光雷達(dá)探測(cè)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(huì)學(xué)術(shù)期刊上。

研究人員介紹，激光雷達(dá)是對(duì)霧霾天氣實(shí)施高分辨探測(cè)的先進(jìn)技術(shù)手段，研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于雙CCD和連續(xù)激光器的激光雷達(dá)技術(shù)研究取得新進(jìn)展，其具備核心器件國產(chǎn)化、小型化、成本低等優(yōu)點(diǎn)，外場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證了此項(xiàng)技術(shù)用于近地面霧霾垂直分布探測(cè)的可行性，并論證了其數(shù)據(jù)反演新算法，可滿足氣象、環(huán)保、健康等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

“這就是我們的‘大氣探針’，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從地面到10公里高空范圍內(nèi)的霧霾分布并分析其成分?？梢灾苯荧@取近地面PM2.5等大氣污染物的觀測(cè)數(shù)據(jù)，特別是組網(wǎng)觀測(cè)后，每一個(gè)‘探針’所獲得的數(shù)據(jù)還可以進(jìn)入大氣物理、氣象模型分析，從而動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地了解霧霾的時(shí)間和空間分布、傳輸通道和總量等關(guān)鍵信息，建立起三維立體的污染物模擬場(chǎng)。”中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所環(huán)境光學(xué)研究中心專家張?zhí)焓嬖诮榻B這款空氣污染探測(cè)中的“新式武器”激光雷達(dá)時(shí)說。

這種新型激光雷達(dá)目前已在京津冀、長三角、川渝等多個(gè)人口密集區(qū)域加快普及和應(yīng)用并組網(wǎng)觀測(cè)，全國裝備的總臺(tái)數(shù)約500臺(tái)，其中京津冀地區(qū)約200臺(tái)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)全覆蓋。

配合的重污染時(shí)段和重污染過程的車載走航、機(jī)載觀測(cè)地基遙感和衛(wèi)星遙感觀測(cè)。針對(duì)大氣重污染“發(fā)生-演變-消散”全過程的核心科學(xué)問題，激光雷達(dá)為科學(xué)家們建立起了大氣污染傳輸通道立體觀測(cè)網(wǎng)。

據(jù)了解，未來激光雷達(dá)還將在川渝地區(qū)、汾渭平原等區(qū)域繼續(xù)加大投放密度，實(shí)現(xiàn)觀測(cè)全覆蓋。同時(shí)，探測(cè)技術(shù)還將向車載、機(jī)載、星載等多平臺(tái)繼續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、氣象、科研數(shù)據(jù)的共享，全球科學(xué)家就可以合作起來，共同研究治理地球大氣污染。