沙塵暴又雙叒叕來(lái)了(le)！

  此次蒙古氣旋東移帶來(lái)的沙塵天氣從(cóng)14日下(xià)午開(kāi)始席卷我國14省市，部分南方地區(qū)也(yě)不能(néng)幸免。

  沙塵大(dà)部隊從(cóng)西北向東南移動，新疆東部和(hé)南疆盆地、青海西北部，甘肅中西部、内蒙古中西部、甯夏、陝西中北部、山西、北京、天津、河(hé)北、河(hé)南、山東中西部、安徽中北部、江蘇北部等地将陸續出現(xiàn)揚沙或浮塵天氣。

揚沙、浮塵不僅影響着全省的空(kōng)氣質量改善，更困擾着廣大(dà)群衆的生産、生活。

  在極易受到(dào)沙塵侵襲的甘肅，尤其如此。因此，中科光電協助該省建成了(le)國内首個“地—空(kōng)—天”沙塵立體綜合觀測網，能(néng)夠完整捕捉到(dào)沙塵天氣在該區(qū)域的運動軌迹，還能(néng)在環境空(kōng)氣質量預警預報(bào)、重污染天氣應急聯動方面發揮重要作(zuò)用(yòng)。

多種激光雷達組網

高(gāo)科技賦能(néng)區(qū)域沙塵觀測

  利用(yòng)多波長顆粒物激光雷達、激光測風(fēng)雷達、太陽光度輻射計(jì)等監測設備，并結合遙感衛星數據和(hé)拉曼-米激光雷達進行精準标定、數據質控，實時(shí)監測沙塵空(kōng)間粒徑分布、邊界層高(gāo)度、風(fēng)廓線、三維風(fēng)場等信息，分析沙塵強度和(hé)空(kōng)間分布特征，并結合氣象要素，快(kuài)速預測未來(lái)沙塵的強度、傳輸路徑和(hé)發展趨勢。

甘肅省沙塵立體綜合觀測網雷達分布圖

沙塵觀測的核心裝備——多波長顆粒物激光雷達

多元技術融合

“看(kàn)清”每一次沙塵天氣起消過程

  爲了(le)充分發揮沙塵監測網的作(zuò)用(yòng)，中科光電定制化打造了(le)以物聯網、大(dà)數據技術爲核心的智能(néng)化沙塵立體監測綜合管理(lǐ)軟件平台。該平台将甘肅省内所有激光雷達設備全部聯網并用(yòng)，實現(xiàn)對(duì)沙塵網圖像和(hé)數據的存儲、統計(jì)，實時(shí)顯示各站(zhàn)點雷達運行狀态、監測結果圖，并可對(duì)超過阈值的沙塵監測點位進行報(bào)警提醒。

  平台支持多場景應用(yòng)，不僅可以利用(yòng)沙塵網在線監測儀器的實時(shí)監測數據進行在線污染特征分析，自(zì)動生成分析報(bào)告，還能(néng)将監測數據三維模式同化與高(gāo)分辨率GIS地圖疊加，進行沙塵傳輸的情景模拟，實現(xiàn)污染傳輸三維可視(shì)化展示。

河(hé)西地區(qū)顆粒物激光雷達消光系數（左）和(hé)退偏振比（右）圖

  由此次沙塵天氣爲例，從(cóng)上(shàng)圖可以看(kàn)出，4月14日-15日，河(hé)西地區(qū)先後經曆了(le)兩次沙塵傳輸過程。

  14日13時(shí)，阿克塞、玉門(mén)、金(jīn)塔同時(shí)監測到(dào)沙塵過程，沙塵傳輸速度較快(kuài)，氣溶膠粒子分布在2km範圍内；14日下(xià)午至夜間，阿克塞、玉門(mén)等地沙塵強度明(míng)顯減弱，沙塵向東繼續傳輸，嘉峪關、金(jīn)昌和(hé)武威先後監測到(dào)沙塵輸入，金(jīn)昌站(zhàn)細粒子污染相對(duì)較重，嘉峪關站(zhàn)沙塵強度較弱。

  4月15日淩晨2時(shí)，金(jīn)塔監測到(dào)新一輪沙塵輸入，并先後影響嘉峪關、金(jīn)昌和(hé)武威等地，玉門(mén)也(yě)受到(dào)本次沙塵影響，爲河(hé)西各站(zhàn)點最高(gāo)。

  15日上(shàng)午，河(hé)西各站(zhàn)點雷達均顯示沙塵強度有所減弱，金(jīn)塔、嘉峪關出現(xiàn)部分沙塵向空(kōng)中擴散、與近地面沙塵分層的情況，嘉峪關站(zhàn)空(kōng)氣質量好(hǎo)轉較爲明(míng)顯；但(dàn)河(hé)西東部的金(jīn)昌、武威沙塵強度仍然較高(gāo)。

多數據分析

大(dà)數據支撐污染預警預報(bào)

  沙塵立體監測網的建立，将沙塵預警工(gōng)作(zuò)從(cóng)傳統的地面監測擴展爲地空(kōng)天一體化的立體監測，當上(shàng)遊發生沙塵天氣時(shí)，通過激光雷達組網的全面、實時(shí)監測，并進行數據分析後，能(néng)實時(shí)獲取沙塵垂直濃度，預估沙塵對(duì)下(xià)遊城(chéng)市的影響，及時(shí)開(kāi)展沙塵預警。

  自(zì)沙塵網投入使用(yòng)以來(lái)，已成功捕捉了(le)每一次的沙塵天氣全過程，爲大(dà)氣污染預報(bào)預警提供了(le)數據支撐。

  沙塵天氣監測、預報(bào)能(néng)力得到(dào)極大(dà)程度的提升後，甘肅省空(kōng)氣質量預報(bào)工(gōng)作(zuò)更加精細、準确。自(zì)2020年2月起，該省已正式開(kāi)展了(le)五大(dà)區(qū)域每日七天形勢預報(bào)，爲空(kōng)氣重污染過程研判、防控、預警和(hé)應急響應提供重要的技術支撐。