气溶胶激光雷达:为大气做“CT”

2024-12-19 09:22来源: 科技日报

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  日前,在天津市蓟州区有人拍摄到天空中一道神秘的绿光,并将其形象地称为“天上一根‘葱’”。一些网友甚至认为发射绿光的设备是“天外来物”。然而,经过核实,这道绿光是由气溶胶激光雷达发出的激光。

  那么,什么是气溶胶激光雷达?它有什么用?科技日报记者就此采访了相关专家。

  主要用于探测气溶胶污染物

  气溶胶是指由悬浮在气体介质中的固态或液态微粒组成的气态分散系统。这些微粒的直径在0.002微米至100微米之间。由于这类微粒比气态分子大而比粗尘颗粒小,因而它不像气态分子那样遵循气体分子运动规律,也不会受地心引力作用而沉降,具有胶体的性质,故被称为气溶胶。

  北京市气象局探测中心研究员李林介绍,通过检测大气中气溶胶浓度,可以评估空气质量。

  气溶胶激光雷达,作为一种先进的地基垂直遥感气象观测设备,可以观测大气气溶胶分布与状态。“它主要基于米散射原理,通过发射激光脉冲与大气中的气溶胶相互作用,产生后向散射光。工作人员通过检测后向散射光的强度,可获取大气气溶胶分布等信息。”李林说,气溶胶激光雷达就像一台超级显微镜,能让观测者看清空气中那些微小颗粒的一举一动。

  与常见的天气雷达相比,气溶胶激光雷达主要用于气溶胶污染物的探测,工作波长更短。“大多数气溶胶激光雷达的波长为532纳米。”李林介绍,该波长处于可见光谱区域中绿色光的范围,因而气溶胶激光雷达在夜间工作时会发出一道绿光。

  波长为532纳米的气溶胶激光雷达之所以成为主流,首先是因为波长532纳米的光散射截面大。光的散射截面大,大气对其吸收相对较少,就可提升探测灵敏度。除此之外,532纳米波长的激光雷达技术相对成熟,相关光学元件、探测器等设备性能稳定可靠,有助于降低后期运维成本。

  给日常生活提供便利

  气溶胶激光雷达主要具有三大优点。“一是探测距离远,能够实现远距离精确探测;二是时间分辨率高,可以捕捉到大气中气溶胶的快速变化;三是不受白天黑夜限制,可昼夜连续工作。”李林说,这些优势使得气溶胶激光雷达成为当前气象观测的主力设备之一。

  在进行气象观测时,气溶胶激光雷达发射的激光可以对大气环境进行逐层“CT”扫描,其雷达系统收集到扫描信号后,便会进行自动分析,将其转换为空气质量数据。随后,空气质量数据会被传至后台,工作人员通过手机App或电脑即可接收,再据此分析空气污染源。

  除此之外,工作人员还会根据气溶胶激光雷达的扫描结果,利用无人机对重点污染源实施空中精准定位和快速核查,并利用大气环境监测走航车对重点污染源实施地面精准定位和快速核查。

  李林介绍,气溶胶激光雷达可为天气过程观测、灾害性天气监测预警和大气污染成因研究等提供重要数据支撑,提升当地气象预报能力、预警时效和应急处置能力。

  同时,气溶胶激光雷达能为公众日常生活提供便利。例如,通过分析气溶胶激光雷达获取的信息,工作人员可以掌握污染物的传输路径,向公众发布预警。“这有助于公众合理安排出行计划,免受不利天气的影响。”李林说。(宗诗涵)

[责任编辑: 蔡琳 ]
阅读剩余全文(
为你推荐
7月8日,在中国人民抗日战争纪念馆举办的《为了民族解放与世界和平》主题展览面向社会公众开放。展览分为八个部分,展出1525张照片、3237件文物,全面回顾抗战烽火、峥嵘岁月。
09
眼下,辽宁省鞍山市海城市南台镇农民在收获水飞蓟后,开始平整土地,准备种植大豆。水飞蓟是菊科草本植物,其提取物水飞蓟素具有解毒护肝的功效,常用于肝病药品、保健品、化妆品及功能性食品等领域。
09

7月8日,广州市公安局“平安广州宣讲团”组织学生等走进市公安局水上分局,近距离感受水上警察装备和救援技能,在互动体验中学习安全知识。据介绍,平安广州宣讲团成立至今已有10年。截至目前,已举办近300场宣讲活动,走进社区、农村、学校、企业、机关等场所,带给大家“听得懂、记得住、愿意主动传播”的安全知识。

09
中国人民抗日战争纪念馆将于7月8日起恢复开放,开放后实行免费免预约参观。
08
近年来,对口援疆省市持续选派大量医疗人才,为守护新疆各族群众生命健康作出了突出贡献。受益于医疗人才“组团式”援疆支持,新疆受援医院临床救治能力大幅提升,医院管理体系不断完善,在学科建设、人才培养、医院管理水平等方面取得了显著进步,新疆各族群众的健康获得感不断提升。
08
7月7日,国际深空探测学会成立大会在安徽合肥举行。国际深空探测学会由深空探测实验室、中国国家航天局探月与航天工程中心、中国宇航学会、中国空间科学学会及法国行星探测地平线2061五家单位联合倡议,汇聚20位国内院士与31名国外科学家共同发起申请,历经两年多筹备,于今年4月经国务院批准,成为在民政部注册具有独立法人资格的非营利性国际科技组织。
08
7月6日凌晨,在邵永高铁跨S236省道大桥施工现场,中铁五局工人进行连续梁合龙施工(无人机照片)。当日,在湖南省永州市东安县芦洪市镇,由中铁五局承建的邵永高铁全线首座连续梁——跨S236省道大桥连续梁成功合龙,标志着邵永高铁建设取得重大进展,为后续架梁施工奠定坚实基础。
07
当日,吉林省首条中国历史文化名街——长春市新民大街经过改造后开街迎客。当日,吉林省首条中国历史文化名街——长春市新民大街经过改造后开街迎客。当日,吉林省首条中国历史文化名街——长春市新民大街经过改造后开街迎客。
07
藏羚羊是国家一级保护动物,每年5月至7月,来自青海三江源、西藏羌塘和新疆阿尔金山的雌性藏羚羊,会到可可西里腹地卓乃湖产仔,结束后再携幼仔返回原栖息地。藏羚羊是国家一级保护动物,每年5月至7月,来自青海三江源、西藏羌塘和新疆阿尔金山的雌性藏羚羊,会到可可西里腹地卓乃湖产仔,结束后再携幼仔返回原栖息地。
07
题:国家力量 血脉亲情——香港各界高度评价海军山东舰编队访问香港 香港特区政府政务司副司长卓永兴在社交平台介绍,他在山东舰上参观了滑跃甲板、拦阻索、舰载战斗机、舰载直升机等。
06
载入更多资讯
返回
返回

点击右上角微信好友

朋友圈

点击浏览器下方“”分享微信好友Safari浏览器请点击“”按钮

点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮