多种激光雷达助力京津冀大型大气边界层污染垂直观测实验

气艇、无人机、飞机、气象塔、多种激光雷达、移动观测车和地面观测手段同时使用，二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、PM2.5、总挥发性有机物以及风温湿压和湍流等气象要素同时被监测，京津冀地区一次大规模的多平台、多要素大气边界层污染垂直观测试验近日启动。

离地面1～2千米厚的大气边界层是人类生命和工程活动的主要场所，是大气污染的主要发生地。近日，国家重点研发计划项目“陆地边界层大气污染垂直探测技术”在河北省望都县启动了大型的大气边界层污染加强观测试验。

“说它是大型的试验，是因为它运用了多种先进的观测手段、方法及设备。”项目首席科学家、中科院大气物理所研究员胡非说，主要探测平台是一个32米长、1900立方米的大型气艇。艇上载有常规“六要素”二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、PM2.5、总挥发性有机物，以及气溶胶质谱、粒径谱、黑炭和颗粒物计数等大气污染观测仪器，同时还搭载有风速、风向，温度、湿度、气压、三维湍流脉动风速脉动温度等气象要素观测仪器。

在观测现场，还使用了多普勒激光测风雷达、拉曼测温激光雷达、臭氧激光雷达和二氧化氮激光雷达等先进的垂直遥感探测设备。另外，还有一架四轴八桨全自主飞行无人机配合观测大气污染“六要素”的垂直分布。

在望都加强观测的同时，项目组还在津冀地区开展了包括北京325米高塔和天津255米高塔梯度观测、激光雷达走航观测、飞机观测和地面台站观测在内的同步协同观测。此外，为了与京津冀地区的观测相对照，在珠三角地区也同时实施了大气边界层污染加强观测试验，主要探测平台有深圳356米高塔和广州600米电视塔，以及大气污染移动观测车等。

据了解，与以往相比，这次观测的测量要素全，覆盖了主要污染物、主要气象因子和湍流脉动数据；观测范围全，涵盖从地表到边界层顶及其邻近的区域；观测的时空分辨率高；能够连续监测边界层污染的日变化和生消过程。

（记者：李大庆）