大氣邊界層污染垂直加強觀測試驗啟動

中科院大氣物理所供圖。

記者12月17日從中國科學院大氣物理研究所獲悉，該所主持的國家重點研發計劃項目“陸地邊界層大氣污染垂直探測技術”日前在河北省望都縣啟動了大型大邊界層污染加強觀測試驗。

這次觀測試驗預計將持續10天左右，主要探測平臺是一個32米長、1900立方米的大型系留汽艇，艇上載有二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、PM2.5、總揮發性有機物，以及氣溶膠質譜、粒徑譜、黑炭和顆粒物計數等大氣污染觀測儀器，同時還搭載有風速、風向，溫度、濕度、氣壓、三維湍流脈動風速脈動溫度等氣象要素觀測儀器。

“這是一次在京津冀地區開展的規模較大的多平臺、多要素大氣邊界層綜合觀測試驗，將獲得冬季重污染期間點面結合、三維立體的大氣污染垂直分布信息。”項目首席科學家、中科院大氣物理所研究員胡非說，此次觀測試驗的特點是測量要素全，觀測范圍全，觀測的時空分辨率高，觀測的連續性和空間代表性強。

在這次觀測試驗中，項目自主研發的新型臭氧激光雷達、二氧化氮激光雷達、高空湍流超聲風速儀探測系統以及渦度相關PM2.5湍流通量觀測系統等均屬首次亮相，自主研發的基于汽艇浮空器平臺的“軟塔”梯度觀測系統，也擬在實驗后期開展觀測試驗。

胡非認為，這次試驗將為不同大氣污染探測設備的對比校驗、數據質量控制、數據融合和歸一化、標準化研究，以及大氣污染模式的發展提供幫助，為我國大氣污染垂直探測技術和科學研究的發展作出貢獻。

在望都加強觀測的同時，項目還在津冀地區開展了包括北京325米高塔和天津255米高塔梯度觀測、激光雷達走航觀測、飛機觀測和地面臺站觀測在內的同步協同觀測。

此外，為與京津冀地區的觀測相對照，由項目參加單位在珠三角地區也同時實施了大氣邊界層污染加強觀測試驗，主要探測平臺有深圳356米高塔和廣州600米電視塔，以及大氣污染移動觀測車等。

據了解，離地面1~2千米厚的大氣邊界層是大氣污染的主要發生地，為深入認識大氣污染機理和開展大氣污染防治，迫切需要進行污染物在大氣邊界層內的垂直分布規律研究。目前國內外有多種大氣邊界層和大氣污染探測設備和分析儀器，但它們之間的可比性、融洽性和校準技術研究還很不夠，制約著該領域的發展。“陸地邊界層大氣污染垂直探測技術”項目旨在解決基于塔基、地基遙感、艇基和飛機等一體化探測平臺的邊界層三維垂直結構探測技術。