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  沙塵(chen)暴(bao)又雙叒叕來(lai)了！

  此次蒙古氣(qi)旋東移帶來的沙塵天(tian)氣(qi)從14日下午開始席卷我國14省市，部分南方地(di)區(qu)也不能幸(xing)免。

  沙(sha)塵大部(bu)(bu)(bu)(bu)隊從西(xi)(xi)北(bei)(bei)向東(dong)(dong)南移動，新疆東(dong)(dong)部(bu)(bu)(bu)(bu)和南疆盆地(di)、青(qing)海西(xi)(xi)北(bei)(bei)部(bu)(bu)(bu)(bu)，甘肅中(zhong)西(xi)(xi)部(bu)(bu)(bu)(bu)、內蒙古中(zhong)西(xi)(xi)部(bu)(bu)(bu)(bu)、寧(ning)夏(xia)、陜西(xi)(xi)中(zhong)北(bei)(bei)部(bu)(bu)(bu)(bu)、山西(xi)(xi)、北(bei)(bei)京、天津、河北(bei)(bei)、河南、山東(dong)(dong)中(zhong)西(xi)(xi)部(bu)(bu)(bu)(bu)、安(an)徽中(zhong)北(bei)(bei)部(bu)(bu)(bu)(bu)、江蘇北(bei)(bei)部(bu)(bu)(bu)(bu)等地(di)將陸續出(chu)現揚沙(sha)或浮塵天氣。

揚(yang)沙、浮塵(chen)不僅影(ying)響著全省的(de)空氣質(zhi)量改(gai)善，更困擾著廣大(da)群眾的(de)生產(chan)、生活。

  在極易(yi)受到沙(sha)塵侵襲的(de)甘肅，尤其如此。因(yin)此，中(zhong)科光電協助(zhu)該省建成了國內首個“地—空—天(tian)”沙(sha)塵立體綜合觀測網，能(neng)夠(gou)完整捕(bu)捉到沙(sha)塵天(tian)氣在該區域的(de)運動軌跡，還能(neng)在環境(jing)空氣質(zhi)量預(yu)警預(yu)報、重污染天(tian)氣應急聯動方面發揮重要作用(yong)。

多種激光雷達(da)組網

高科技賦能區(qu)域沙塵觀測

  利用(yong)多波長(chang)顆(ke)粒物激光(guang)(guang)雷達(da)、激光(guang)(guang)測風雷達(da)、太陽光(guang)(guang)度(du)(du)輻射計等監(jian)測設備(bei)，并結合遙感(gan)衛星數據和(he)拉曼-米激光(guang)(guang)雷達(da)進行精準標定、數據質控，實時(shi)監(jian)測沙塵(chen)空(kong)間(jian)粒徑分布、邊界層高度(du)(du)、風廓線、三(san)維(wei)風場等信(xin)息，分析沙塵(chen)強(qiang)度(du)(du)和(he)空(kong)間(jian)分布特征，并結合氣象要素，快速預測未(wei)來沙塵(chen)的強(qiang)度(du)(du)、傳輸路徑和(he)發展趨勢。

甘肅省(sheng)沙塵立體(ti)綜合觀測網(wang)雷達分(fen)布(bu)圖(tu)

沙(sha)塵(chen)觀測的核心裝(zhuang)備——多波長顆粒(li)物激光(guang)雷達

多元技(ji)術融合

“看清”每一次沙塵天氣起消(xiao)過程

  為了充分發揮沙(sha)塵(chen)監測(ce)網(wang)(wang)(wang)的(de)作用，中科光電定制化打造(zao)了以物(wu)聯網(wang)(wang)(wang)、大數據(ju)技術為核心的(de)智能(neng)化沙(sha)塵(chen)立體監測(ce)綜合管理軟件平臺。該平臺將甘(gan)肅省內所有激光雷(lei)達(da)設備全部聯網(wang)(wang)(wang)并(bing)(bing)用，實現對(dui)沙(sha)塵(chen)網(wang)(wang)(wang)圖像和數據(ju)的(de)存儲、統計，實時顯(xian)示各站點雷(lei)達(da)運行狀態(tai)、監測(ce)結果(guo)圖，并(bing)(bing)可對(dui)超過閾值的(de)沙(sha)塵(chen)監測(ce)點位進(jin)行報警提(ti)醒。

  平臺支(zhi)持多場景應用，不僅(jin)可以利用沙(sha)塵網在(zai)(zai)線(xian)監測(ce)儀器的實時監測(ce)數(shu)據進行在(zai)(zai)線(xian)污染特征分析，自動生成分析報(bao)告(gao)，還能將(jiang)監測(ce)數(shu)據三維模式同化(hua)與高分辨率GIS地(di)圖疊加，進行沙(sha)塵傳(chuan)輸的情景模擬，實現污染傳(chuan)輸三維可視(shi)化(hua)展(zhan)示。

河西地區顆粒物(wu)激光雷(lei)達(da)消光系(xi)數(shu)（左）和退偏振(zhen)比(bi)（右）圖

  由此次(ci)沙(sha)塵(chen)天(tian)氣(qi)為例，從上圖可以(yi)看出(chu)，4月14日(ri)-15日(ri)，河西(xi)地區(qu)先(xian)后經歷(li)了兩(liang)次(ci)沙(sha)塵(chen)傳輸(shu)過程。

  14日13時，阿(a)克(ke)塞、玉門、金塔同時監測(ce)到(dao)沙塵(chen)過程，沙塵(chen)傳輸(shu)速(su)度(du)(du)較快，氣溶膠粒子(zi)分(fen)布在2km范圍內；14日下午至夜間，阿(a)克(ke)塞、玉門等(deng)地(di)沙塵(chen)強度(du)(du)明顯減弱(ruo)，沙塵(chen)向東繼續傳輸(shu)，嘉(jia)峪關(guan)、金昌(chang)和武威先(xian)后監測(ce)到(dao)沙塵(chen)輸(shu)入(ru)，金昌(chang)站細粒子(zi)污染(ran)相(xiang)對較重，嘉(jia)峪關(guan)站沙塵(chen)強度(du)(du)較弱(ruo)。

  4月15日凌晨2時，金(jin)塔監測到(dao)新一輪沙塵輸入，并先后影響(xiang)嘉(jia)峪關、金(jin)昌和武威等地，玉門也受(shou)到(dao)本次沙塵影響(xiang)，為河(he)西(xi)各(ge)站點最高。

  15日上午，河西各站點雷達均顯示沙(sha)(sha)塵強(qiang)度(du)有所減弱，金(jin)塔、嘉(jia)峪關(guan)出現部分(fen)沙(sha)(sha)塵向(xiang)空中擴(kuo)散、與(yu)近(jin)地面沙(sha)(sha)塵分(fen)層的情況，嘉(jia)峪關(guan)站空氣質(zhi)量好轉(zhuan)較為(wei)明顯；但(dan)河西東部的金(jin)昌、武威沙(sha)(sha)塵強(qiang)度(du)仍然較高。

多數據(ju)分析

大數據支撐污染(ran)預警預報

  沙(sha)(sha)(sha)塵(chen)立體(ti)監(jian)測網(wang)的(de)建(jian)立，將沙(sha)(sha)(sha)塵(chen)預(yu)警(jing)工(gong)作從傳統的(de)地面(mian)監(jian)測擴展為地空天一體(ti)化的(de)立體(ti)監(jian)測，當上游(you)發生沙(sha)(sha)(sha)塵(chen)天氣時，通過激光(guang)雷達組網(wang)的(de)全面(mian)、實(shi)時監(jian)測，并進行(xing)數(shu)據分析后，能實(shi)時獲取(qu)沙(sha)(sha)(sha)塵(chen)垂直濃度，預(yu)估沙(sha)(sha)(sha)塵(chen)對下(xia)游(you)城市的(de)影響，及時開(kai)展沙(sha)(sha)(sha)塵(chen)預(yu)警(jing)。

  自沙塵網投入使用以來，已成功捕捉(zhuo)了每一(yi)次的沙塵天氣全(quan)過(guo)程，為大氣污(wu)染預報預警提供了數據支撐。

  沙塵(chen)天氣監測、預(yu)報能力得到極大(da)(da)程度的(de)提升后，甘肅(su)省空氣質(zhi)量預(yu)報工作更加精細、準確。自2020年2月(yue)起，該省已正式開(kai)展(zhan)了(le)五(wu)大(da)(da)區域每日七(qi)天形勢(shi)預(yu)報，為空氣重污(wu)染過程研判、防控、預(yu)警和應急響(xiang)應提供重要(yao)的(de)技(ji)術支(zhi)撐。