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科学岛众多“黑科技”让人惊叹

2019-04-06 14:06栏目:新闻

  让PM2.5和臭氧“无所遁形”的激光雷达技术、精准气象监测的水循环研究和首批“合肥造”无人驾驶摆渡车……4月3日,中国科学院合肥物质科学研究院举行媒体开放日,发布了三项具有自主知识产权的“黑科技”。

监测PM2.5和臭氧的“激光哨兵”

监测PM2.5和臭氧的“激光哨兵”

  项目一

  激光雷达让PM2.5和臭氧“无所遁形”

  通过向空中发射激光,便能知道大气中PM2.5和臭氧的状况。4月3日,在中国科学院合肥物质科学研究院举行媒体开放日上,发布了“大气细粒子与臭氧时空探测激光雷达系统研制与应用示范”项目的最新科研成果。

  记者获悉,该项目是科技部设立的国家重大科学仪器开发专项,由中科院合肥研究院安光所牵头承担。近日,该项目通过由科技部组织的综合验收。此项“合肥造”的激光雷达技术,扭转我国大气污染激光雷达监测设备长期依赖进口的局面,为我国科学和精准治霾提供技术支撑。

  监测PM2.5和臭氧的“激光哨兵”

  空气质量问题是社会关注热点,而大气细粒子和臭氧是衡量大气污染程度的重要指标。其中,大气细粒子的主要成分就是大家熟知的PM2.5。

  中科院合肥研究院安光所环境光学研究中心副主任张天舒研究员表示,实现对大气细粒子和臭氧的精准监测,能够帮助人们准确全面掌握大气污染状况,可为我国大气环境实时监测能力建设和数据分析提供了可靠的技术手段。

  “我们利用激光雷达技术,将激光射到大气上,从而获得大气里各种参数,比如PM2.5在空中有多高,浓度是多少等等。”张天舒介绍,本项目研制的车载激光雷达系统可快速获取区域大气剖面,分析污染生消过程和跨界输送,在城市环境监测执法方面的应用过程中发挥作用。车载系统与地基、机载等多平台仪器的联合观测,实现了大气污染的精确溯源,为政府部门制定管控措施提供了科学数据,支撑了大气污染防治的科学决策和精准施策。

  “合肥造”激光雷达技术打破国外垄断

  长期以来,对大气细粒子和臭氧的监测仪器依赖进口。经过多年攻关,此次由中科院合肥研究院安光所研发的探测技术和设备,具有自主知识产权,在技术取得突破,打破国外垄断。

  张天舒介绍,该项目组突破了激光雷达专用系列化光源、高速瞬态记录仪、雷达系统集成及工程化、数据反演和行业应用方法等关键技术,形成了具有自主知识产权的国产化激光雷达设备,开发了系列型号的细粒子激光雷达和臭氧激光雷达,为环保、气象、科研、灾害预警和国家安全等部门提供了先进技术和高端仪器。

  “项目的投入运用,推动了我国环境立体监测市场的蓬勃发展,彻底扭转了激光雷达设备长期依赖进口的局面。”张天舒说。

  助力合肥综合性国家科学中心在环境领域布局

  当前,该项目技术成果已运用于我国大气环境探测。

  张天舒说,项目组分别在京津冀及川渝地区建立了由16台和12台激光雷达组成的观测网,并把区域组网数据与空气质量模式三维同化,为实现快速定位污染源等科学管理与决策提供了支持。该项目还进行了沿海、海洋观测,如澳门车载激光雷达走航观测、中韩船载激光雷达走航观测等外场观测实验,为我国在海洋大气环境问题上争夺国际话语权提供了依据。此外,项目组还在五分11选52014年APEC峰会、五分11选52015年阅兵式、杭州2016年G20峰会、厦门2017年金砖会议、大发排列32018年进博会等国家重大活动中承担了空气质量保障和效果评估工作。

  同时,记者了解到,激光雷达探测技术还将加入全高程大气参数和痕量成分探测系统建设,助力合肥综合性国家科学中心在环境领域的布局。下一步,项目团队还将不断创新,持续推出高端立体监测设备,助力科学治霾,精准治霾,推动空气质量持续改善。