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“科学岛”技术探测水循环奥秘

2019年04月08日 11:38:26 来源: 安徽日报

    记者4月3日从中科院合肥物质科学研究院获悉,由中科院合肥研究院安光所大气光学中心牵头的中科院科技服务网络计划“水相关气象要素探测设备工程化研发和产业化”项目近日在合肥通过验收,这标志着用高技术探测水循环机理成为现实。

    “云腾致雨,露结为霜。”作为生命之源,地球表面的水是以不同的相态在陆地、海洋和大气中不断循环、转化的,这个转化过程就是水循环。水不仅对气候有着调节的作用,它在地球与大气的能量交换中也扮演着重要作用。大气中的水汽(气态水)能有效阻挡地球能量向外辐射(保留住60%的能量),保护地球不会因能量的流失而被冷却;地表的水则在夏季吸收和积蓄热量,在冬季缓慢地释放热量,以减弱寒暑的温度差异。

    目前,国内尚无公开发表的针对水循环进行研究的全套、科学的探测手段,为深入研究水循环的作用机理及其对气候生态环境的影响,安光所大气光学中心刘东研究员率领的项目组围绕水相关气象要素开展了一系列研究,并首创提出:采用激光雷达、全天空云图仪和降水天气现象仪来分别探测大气水汽廓线、云和降水,获得高时间分辨、全相态探测和昼夜连续的水相关气象要素,为气象站点提供一体化的探测设备。目前,项目组已攻克多项共性关键技术,提出了水汽激光雷达自标定创新方法,突破了全天空云量自动观测设备中多次高动态曝光合成图像的关键技术。针对气象行业需求,形成了大气水汽-气溶胶激光雷达、全天空云图仪和降水天气气象仪三种产品,实现具有自主知识产权的气象探测装备的产业化,带动了水相关气象要素整体探测技术的产业升级。

    2017年至2018年,项目组联合产业化公司在位于安徽省寿县的国家气候观象台、山东省章丘气象局、北京南郊和甘肃敦煌等几十家单位开展了示范应用,此外还参与了2019年北京两会气象保障。这些示范应用验证了设备的可靠性,推动了系统模块化建设。(记者 汪永安 徐旻昊)

    

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