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  沙塵暴(bao)又雙叒叕來(lai)了！

  此次蒙古氣旋東移帶來的沙塵(chen)天氣從14日下午開始席卷(juan)我(wo)國14省市，部分南方地(di)區也不(bu)能(neng)幸免。

  沙塵大部(bu)(bu)隊從(cong)西(xi)(xi)(xi)北(bei)(bei)(bei)向東南移(yi)動，新疆東部(bu)(bu)和南疆盆地、青海西(xi)(xi)(xi)北(bei)(bei)(bei)部(bu)(bu)，甘肅(su)中(zhong)西(xi)(xi)(xi)部(bu)(bu)、內蒙古中(zhong)西(xi)(xi)(xi)部(bu)(bu)、寧夏(xia)、陜西(xi)(xi)(xi)中(zhong)北(bei)(bei)(bei)部(bu)(bu)、山西(xi)(xi)(xi)、北(bei)(bei)(bei)京、天(tian)津、河北(bei)(bei)(bei)、河南、山東中(zhong)西(xi)(xi)(xi)部(bu)(bu)、安徽中(zhong)北(bei)(bei)(bei)部(bu)(bu)、江蘇北(bei)(bei)(bei)部(bu)(bu)等地將陸續出現(xian)揚沙或浮塵天(tian)氣。

揚沙(sha)、浮塵(chen)不僅影響著全省的(de)(de)空氣(qi)質量(liang)改善，更困擾著廣大群眾的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)、生(sheng)(sheng)活。

  在極易受到沙塵侵襲的甘(gan)肅(su)，尤其如此。因(yin)此，中科光電協助(zhu)該(gai)省建成(cheng)了國內首個“地(di)—空(kong)—天”沙塵立體綜合(he)觀測網，能夠完整捕捉到沙塵天氣在該(gai)區域的運動軌跡(ji)，還能在環境空(kong)氣質量預警預報(bao)、重污染天氣應急聯動方面發(fa)揮重要作用。

多種激光(guang)雷(lei)達組網(wang)

高(gao)科(ke)技(ji)賦能(neng)區域(yu)沙塵觀測

  利用多波長顆(ke)粒物激(ji)(ji)光(guang)雷(lei)達(da)(da)、激(ji)(ji)光(guang)測風雷(lei)達(da)(da)、太陽(yang)光(guang)度輻射計等監測設備，并(bing)結合遙感衛星(xing)數(shu)據和(he)拉曼(man)-米激(ji)(ji)光(guang)雷(lei)達(da)(da)進行(xing)精準標定、數(shu)據質控，實時監測沙塵空間(jian)粒徑分布、邊(bian)界層高(gao)度、風廓線、三維(wei)風場等信息(xi)，分析沙塵強(qiang)度和(he)空間(jian)分布特征，并(bing)結合氣象要素(su)，快速(su)預測未來沙塵的強(qiang)度、傳輸(shu)路徑和(he)發展趨勢。

甘(gan)肅(su)省沙塵立體綜合(he)觀測網雷達分布圖

沙塵(chen)觀(guan)測的核心裝備——多波長顆粒物(wu)激光雷(lei)達

多元技術融(rong)合(he)

“看(kan)清”每一(yi)次沙塵天氣(qi)起消過程

  為了充(chong)分發揮沙(sha)塵(chen)監(jian)(jian)測(ce)(ce)網(wang)的(de)作用，中科(ke)光(guang)電定制化打造了以物聯(lian)網(wang)、大數據(ju)技術為核心的(de)智能化沙(sha)塵(chen)立(li)體(ti)監(jian)(jian)測(ce)(ce)綜合管理軟件平(ping)臺。該平(ping)臺將甘(gan)肅省內所(suo)有(you)激(ji)光(guang)雷(lei)達設備全部聯(lian)網(wang)并用，實現對沙(sha)塵(chen)網(wang)圖像(xiang)和(he)數據(ju)的(de)存儲、統計，實時顯(xian)示各(ge)站點(dian)雷(lei)達運行狀態(tai)、監(jian)(jian)測(ce)(ce)結果圖，并可(ke)對超過閾值的(de)沙(sha)塵(chen)監(jian)(jian)測(ce)(ce)點(dian)位進行報警(jing)提醒。

  平臺支持多(duo)場景(jing)應用(yong)，不僅(jin)可(ke)以(yi)利用(yong)沙塵網在(zai)線(xian)監測儀器的實(shi)時監測數據進(jin)行(xing)(xing)在(zai)線(xian)污染(ran)特征分(fen)析(xi)，自動生成分(fen)析(xi)報告，還(huan)能將(jiang)監測數據三(san)維模(mo)(mo)式同化(hua)與高分(fen)辨率GIS地(di)圖疊加，進(jin)行(xing)(xing)沙塵傳輸的情(qing)景(jing)模(mo)(mo)擬，實(shi)現污染(ran)傳輸三(san)維可(ke)視化(hua)展示。

河西地區顆粒物(wu)激光雷達消(xiao)光系(xi)數（左(zuo)）和退偏振比（右）圖

  由此次沙(sha)塵天氣為例，從上圖(tu)可以看(kan)出，4月14日-15日，河西地(di)區(qu)先后經歷了兩次沙(sha)塵傳(chuan)輸過(guo)程。

  14日13時，阿克(ke)塞(sai)、玉(yu)門、金塔同時監(jian)(jian)測到(dao)沙塵(chen)(chen)(chen)過程，沙塵(chen)(chen)(chen)傳(chuan)輸(shu)(shu)速度較(jiao)快，氣溶膠粒子分(fen)布在2km范圍內；14日下午至夜間，阿克(ke)塞(sai)、玉(yu)門等(deng)地沙塵(chen)(chen)(chen)強度明(ming)顯減弱，沙塵(chen)(chen)(chen)向東繼續傳(chuan)輸(shu)(shu)，嘉峪(yu)關(guan)、金昌和武威先后監(jian)(jian)測到(dao)沙塵(chen)(chen)(chen)輸(shu)(shu)入，金昌站細粒子污(wu)染相(xiang)對較(jiao)重，嘉峪(yu)關(guan)站沙塵(chen)(chen)(chen)強度較(jiao)弱。

  4月15日(ri)凌晨2時，金(jin)塔監測(ce)到(dao)新一輪沙塵輸入，并先后影(ying)(ying)響嘉峪關(guan)、金(jin)昌和(he)武威等地，玉(yu)門也(ye)受到(dao)本次沙塵影(ying)(ying)響，為河西各站點最高。

  15日上午，河西(xi)各站點雷(lei)達均(jun)顯(xian)示沙(sha)塵(chen)強度有(you)所減弱，金塔、嘉峪(yu)關(guan)出現(xian)部分(fen)沙(sha)塵(chen)向空中擴散(san)、與(yu)近(jin)地面沙(sha)塵(chen)分(fen)層的(de)(de)情(qing)況，嘉峪(yu)關(guan)站空氣質量好轉(zhuan)較為(wei)明顯(xian)；但河西(xi)東部的(de)(de)金昌、武威沙(sha)塵(chen)強度仍然較高。

多數據分析

大數據支撐污染(ran)預警(jing)預報

  沙(sha)塵(chen)立(li)體(ti)(ti)監測(ce)(ce)網的(de)(de)建(jian)立(li)，將沙(sha)塵(chen)預(yu)警工作從傳統的(de)(de)地面(mian)監測(ce)(ce)擴展為地空天一體(ti)(ti)化的(de)(de)立(li)體(ti)(ti)監測(ce)(ce)，當上游發生沙(sha)塵(chen)天氣(qi)時，通過激光雷達組網的(de)(de)全面(mian)、實時監測(ce)(ce)，并進行(xing)數據(ju)分析(xi)后，能實時獲(huo)取沙(sha)塵(chen)垂(chui)直濃度(du)，預(yu)估沙(sha)塵(chen)對下(xia)游城市的(de)(de)影響，及時開展沙(sha)塵(chen)預(yu)警。

  自沙塵網(wang)投入使(shi)用以來，已成功捕捉了每一次的沙塵天氣全過程，為大(da)氣污染預報預警提供了數據支撐。

  沙(sha)塵天氣(qi)監(jian)測、預報能力得到極(ji)大程(cheng)度(du)的提升后，甘肅省空(kong)氣(qi)質量(liang)預報工(gong)作(zuo)更加精細(xi)、準確。自2020年2月起(qi)，該省已正式(shi)開展了五大區域每日(ri)七天形勢預報，為空(kong)氣(qi)重污染(ran)過程(cheng)研(yan)判、防(fang)控、預警(jing)和應急響應提供重要(yao)的技術支(zhi)撐。