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“在此之前，世界上并沒(méi)有對(duì)于大氣層長(zhǎng)期的、持續(xù)的、全大氣層的、高分辨率的觀測(cè)。” 9月9日，“多波段多大氣成分主被動(dòng)綜合探測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目首席科學(xué)家－中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所呂達(dá)仁院士在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)演示與專(zhuān)家咨詢(xún)會(huì)議上說(shuō)。記者從會(huì)上獲悉，多波段多大氣成分主被動(dòng)綜合探測(cè)系統(tǒng)是我國(guó)自主研制的全球首套全（中性）大氣層（覆蓋從近地面、對(duì)流層、平流層、中間層、一直到低熱層）多成分、多要素的大型地基綜合探測(cè)系統(tǒng)。
據(jù)了解，多波段多大氣成分主被動(dòng)綜合探測(cè)系統(tǒng)（Atmospheric Profiling Synthetic Observation System，簡(jiǎn)稱(chēng)APSOS）是國(guó)家自然科學(xué)基金委首批資助的國(guó)家重大科研儀器設(shè)備研制專(zhuān)項(xiàng)之一。項(xiàng)目于2012年正式啟動(dòng)，由中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所牽頭，聯(lián)合國(guó)內(nèi)其他6家科研單位，成功研制了APSOS系統(tǒng)。利用世界領(lǐng)先水平的激光、微波和太赫茲遙感探測(cè)技術(shù)，APSOS系統(tǒng)不但能夠獲得大氣溫度、濕度、風(fēng)場(chǎng)和云層分布等多種氣象要素，而且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)溫室氣體和污染氣體的時(shí)空變化。
揭秘氣候環(huán)境變化
眾所周知，地球周?chē)幸粚雍芎竦拇髿鈱印４髿鈱影锤叨确譃閷?duì)流層（距地約10～20公里）、平流層（距地約20～50公里）、中間層（距地約50～85公里）、熱層（距地約100～800公里）和逃逸層。熱層的大氣因受太陽(yáng)輻射，溫度較高，氣體分子或原子大量電離，能導(dǎo)電，故又稱(chēng)為電離層。我們把熱層以下這些不帶電的大氣層稱(chēng)為中性大氣層，APSOS系統(tǒng)就是圍繞中性大氣層來(lái)進(jìn)行探測(cè)的。
過(guò)去幾十年以來(lái)，大氣探測(cè)技術(shù)在多方面已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外科學(xué)技術(shù)界通過(guò)不同的前沿技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣層的探測(cè)，并據(jù)此產(chǎn)生了不少重要的科學(xué)成果。研制APSOS系統(tǒng)的科學(xué)目標(biāo)是為了獲得同一垂直氣柱內(nèi)的大氣多要素的同時(shí)變化特征，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣垂直結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)變化與成分輸送的研究。
關(guān)于APSOS系統(tǒng)，通俗來(lái)講，就是將多臺(tái)觀測(cè)設(shè)備放置在同一臺(tái)站，對(duì)天頂方向同一區(qū)域的大氣進(jìn)行同步觀測(cè)，通過(guò)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理來(lái)獲取該區(qū)域大氣的分布特征；以高時(shí)空分辨率來(lái)“捕捉”一些瞬變過(guò)程，來(lái)理解和認(rèn)識(shí)大氣的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；以長(zhǎng)期觀測(cè)資料來(lái)理解全大氣層對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)和地表人類(lèi)活動(dòng)的響應(yīng)，例如，全球變暖中的低層大氣變暖和高層大氣變冷現(xiàn)象。
該系統(tǒng)的特色在于對(duì)全（中性）大氣層多成分和多要素資料的同步獲取，這些包括了溫度、風(fēng)場(chǎng)、臭氧、二氧化碳、水汽、NO2、SO2、CO2、云和氣溶膠，這些都在氣候和環(huán)境變化中都扮演著重要角色。其中，氣溶膠指的是大氣中的固態(tài)和液態(tài)懸浮顆粒物，例如，大家所熟知的PM2．5就屬于氣溶膠的一種。
APSOS整裝待發(fā)
該系統(tǒng)目前已在安徽淮南大氣科學(xué)研究院完成內(nèi)地的聯(lián)調(diào)工作，即將在海拔4300米的西藏羊八井國(guó)際宇宙線(xiàn)觀測(cè)站全面建成并長(zhǎng)期開(kāi)展青藏高原大氣觀測(cè)研究。
對(duì)于APSOS系統(tǒng)，專(zhuān)家組在聽(tīng)取了項(xiàng)目組作的研究進(jìn)展匯報(bào)，并進(jìn)行了質(zhì)詢(xún)后，給出了專(zhuān)家組意見(jiàn)。專(zhuān)家組對(duì)項(xiàng)目組的儀器研制進(jìn)展給予了肯定，意見(jiàn)指出項(xiàng)目組完成了各分系統(tǒng)在淮南等地的調(diào)試工作，包括：綜合集成與反演驗(yàn)證平臺(tái)及組合望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、5套激光雷達(dá)系統(tǒng)、太赫茲超導(dǎo)輻射波譜儀和W波段測(cè)云雷達(dá)，各系統(tǒng)均達(dá)到了項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)規(guī)定技術(shù)指標(biāo)。
同時(shí)，專(zhuān)家組也對(duì)系統(tǒng)在高原特殊運(yùn)行環(huán)境下的適應(yīng)性問(wèn)題提出了建議，專(zhuān)家組表示，項(xiàng)目組要充分考慮青藏高原的特殊運(yùn)行環(huán)境，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，滿(mǎn)足特殊環(huán)境運(yùn)行條件，考慮系統(tǒng)的高原環(huán)境適應(yīng)性。
據(jù)了解，APSOS系統(tǒng)的建成，不但能夠大幅提升我國(guó)在大氣環(huán)境探測(cè)方面的綜合國(guó)力和技術(shù)水平，還能夠?yàn)榇髿猸h(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)和空間安全保障等提供有價(jià)值的觀測(cè)數(shù)據(jù)，有助于對(duì)大氣中新過(guò)程、新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和理解。同時(shí)，還可為我國(guó)自主研發(fā)星載大氣探測(cè)設(shè)備提供必要的技術(shù)積累。
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