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气溶胶激光雷达:为大气做“CT”

来源 2024-12-23 19:09:11 医疗资讯

  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,经由核实,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干专家。

  重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构成的气态分散体系。这些微粒的直径在0.002微米至100微米之间。因为这类微粒比气态分子大年夜而比粗尘颗粒小,因而它不像气态分子那样遵守气体分子活动规律,也不会受地心引力感化而沉降,具有胶体的性质,故被称为气溶胶。

  北京市气候局探测中间研究员李林介绍,经由过程检测大年夜气中气溶胶浓度,可以评估空气质量。

  气溶胶激光雷达,作为一种先辈的地基垂直遥感气候不雅测设备,可以不雅测大年夜气气溶胶分布与状况。“它重要基于米散射道理,经由过程发射激光脉冲与大年夜气中的气溶胶互相感化,产生后向散射光。工作人员经由过程检测后向散射光的强度,可获取大年夜气气溶胶分布等信息。”李林说,气溶胶激光雷达就像一台超等显微镜,能让不雅测者看清空气中那些渺小颗粒的一举一动。

  与常见的气象雷达比拟,气溶胶激光雷达重要用于气溶胶污染物的探测,工作波长更短。“大年夜多半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,起首是因为波长532纳米的光散射截面大年夜。光的散射截面大年夜,大年夜气对其接收相对较少,就可晋升探测灵敏度。除此之外,532纳米波长的激光雷达技巧相对成熟,相干光学元件、探测器等设备机能稳定靠得住,有助于降低后期运维成本。

  给日常生活供给便利

  在进行气候不雅测时,气溶胶激光雷达发射的激光可以对大年夜气情况进行逐层“CT”扫描,其雷达体系收集到扫描旌旗灯号后,便会进行主动分析,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,工作人员经由过程手机App或电脑即可接收,再据此分析空气污染源。

  气溶胶激光雷达重要具有三大年夜长处。“一是探测距离远,可以或许实现远距离精确探测;二是时光分辨率高,可以捕获到大年夜气中气溶胶的快速变更;三是不受日间黑夜限制,可日夜持续工作。”李林说,这些优势使得气溶胶激光雷杀青为当前气候不雅测的主力设备之一。

  除此之外,工作人员还会根据气溶胶激光雷达的扫描成果,应用无人机对重点污染源实施空中精准定位和快速核查,并应用大年夜气情况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气象过程不雅测、灾害性气象监测预警和大年夜气污染成因研究等供给重要数据支撑,晋升本地气候预告才能、预警时效和应急处理才能。

  同时,气溶胶激光雷达能为"大众,"日常生活供给便利。例如,经由过程分析气溶胶激光雷达获取的信息,工作人员可以控制污染物的传输路径,向"大众,"宣布预警。“这有助于"大众,"合理安排出行筹划,免受晦气气象的影响。”李林说。(宗诗涵)

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