在黑色的夜幕中，一束激光如同一根閃亮的金針直插天空。“這就是我們的‘大氣探針’，可以實時監(jiān)測從地面到10公里高空范圍內(nèi)的霧霾分布并分析其成分。”中科院安徽光學(xué)精密機械研究所環(huán)境光學(xué)研究中心專家張?zhí)焓嬲f，這是中國科學(xué)家在空氣污染探測中的“新式武器”——激光雷達。

一根根“激光針”從平原、山脈、海上向天空發(fā)射，還可以車、船載的形式移動，這些“激光針”組成了一個三維立體的大網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)的探測方式，實現(xiàn)了對近地面空氣污染的無盲區(qū)垂直立體探測，并為治理空氣污染繪制出一幅污染物傳播的三維立體“路線圖”。

“激光雷達發(fā)出的激光束就像一根根‘探針’，可以直接獲取近地面PM2.5等大氣污染物的觀測數(shù)據(jù)，特別是組網(wǎng)觀測后，每一個‘探針’所獲得的數(shù)據(jù)還可以進入大氣物理、氣象模型分析，從而動態(tài)、實時地了解霧霾的時間和空間分布、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。”張?zhí)焓嬲f。

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

針對大氣重污染“發(fā)生-演變-消散”全過程的核心科學(xué)問題，激光雷達為科學(xué)家們建立起了大氣污染傳輸通道立體觀測網(wǎng)。除了固定位置的“激光針”之外，還有與之配合的重污染時段和重污染過程的車載走航、機載觀測地基遙感和衛(wèi)星遙感觀測。

“未來幾年，造成霧霾和主要二次污染物的近地面臭氧治理將成為新的關(guān)注點，成為協(xié)同治霾的突破口，這也是目前國際普遍關(guān)注的重要環(huán)境參數(shù)。激光雷達將在對近地面臭氧實時立體監(jiān)測方面做出更多貢獻，從而為協(xié)同治霾提供技術(shù)支撐。”張?zhí)焓嬲f。

據(jù)了解，未來激光雷達還將在川渝地區(qū)、汾渭平原等區(qū)域繼續(xù)加大投放密度，實現(xiàn)觀測全覆蓋。同時，探測技術(shù)還將向車載、機載、星載等多平臺繼續(xù)發(fā)展，實現(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。