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  沙塵暴又雙叒叕來了(le)！

  此次(ci)蒙古氣旋東移(yi)帶來的沙塵天氣從14日下午開始席卷(juan)我國14省市(shi)，部分(fen)南方地區也(ye)不能幸(xing)免(mian)。

  沙(sha)塵大部(bu)隊(dui)從西(xi)北(bei)向東南(nan)(nan)移動，新疆東部(bu)和南(nan)(nan)疆盆地、青海西(xi)北(bei)部(bu)，甘肅中(zhong)西(xi)部(bu)、內蒙古(gu)中(zhong)西(xi)部(bu)、寧夏、陜西(xi)中(zhong)北(bei)部(bu)、山西(xi)、北(bei)京、天津、河北(bei)、河南(nan)(nan)、山東中(zhong)西(xi)部(bu)、安徽中(zhong)北(bei)部(bu)、江蘇北(bei)部(bu)等地將陸(lu)續出(chu)現揚沙(sha)或浮塵天氣。

揚沙(sha)、浮(fu)塵不僅影響著全省的空氣質(zhi)量(liang)改善，更困擾著廣大群眾的生產、生活。

  在極易(yi)受到沙(sha)(sha)塵侵襲的(de)(de)甘肅(su)，尤其如此。因(yin)此，中科光電協助該省建成(cheng)了國內首個“地(di)—空—天”沙(sha)(sha)塵立體綜(zong)合觀(guan)測網，能夠完(wan)整捕(bu)捉到沙(sha)(sha)塵天氣在該區域(yu)的(de)(de)運動軌跡(ji)，還(huan)能在環(huan)境(jing)空氣質(zhi)量預警預報、重污染天氣應急聯(lian)動方面發揮重要作用。

多種激光雷達組(zu)網

高科技賦能區域沙塵(chen)觀測

  利用多波長顆粒物激(ji)光(guang)雷達(da)(da)、激(ji)光(guang)測(ce)風(feng)雷達(da)(da)、太陽光(guang)度(du)輻射計等監測(ce)設備，并結合遙感(gan)衛星數(shu)據(ju)和拉曼-米激(ji)光(guang)雷達(da)(da)進行精準標定、數(shu)據(ju)質控(kong)，實時監測(ce)沙塵空(kong)間粒徑分布、邊界層高度(du)、風(feng)廓線、三維風(feng)場(chang)等信(xin)息(xi)，分析沙塵強(qiang)度(du)和空(kong)間分布特征，并結合氣(qi)象要(yao)素(su)，快速(su)預測(ce)未(wei)來(lai)沙塵的強(qiang)度(du)、傳(chuan)輸路徑和發展趨勢。

甘肅省(sheng)沙塵立(li)體綜合觀測(ce)網雷達(da)分布圖

沙塵觀測的核心(xin)裝備——多(duo)波長顆粒物激光雷達(da)

多元技術融合

“看清”每(mei)一(yi)次沙塵天氣起(qi)消過程

  為了(le)充分發揮(hui)沙塵(chen)監(jian)測網的(de)作用，中科光電定制化打(da)造(zao)了(le)以物聯網、大數據技術為核心(xin)的(de)智(zhi)能化沙塵(chen)立體監(jian)測綜合(he)管理(li)軟件平(ping)臺。該(gai)平(ping)臺將甘肅省內所(suo)有激光雷(lei)達設備全部聯網并用，實現對(dui)沙塵(chen)網圖(tu)(tu)像和數據的(de)存儲、統計，實時顯示各站點(dian)雷(lei)達運行狀態、監(jian)測結果圖(tu)(tu)，并可(ke)對(dui)超(chao)過(guo)閾值的(de)沙塵(chen)監(jian)測點(dian)位進行報警提醒。

  平臺支持(chi)多場景應用(yong)(yong)，不僅可以利(li)用(yong)(yong)沙塵(chen)網在(zai)線監(jian)測儀器(qi)的(de)實時監(jian)測數據進(jin)行(xing)在(zai)線污染特征分析(xi)，自動生成分析(xi)報告，還(huan)能將監(jian)測數據三維模(mo)式同化與(yu)高分辨率GIS地圖疊加，進(jin)行(xing)沙塵(chen)傳(chuan)輸的(de)情景模(mo)擬(ni)，實現(xian)污染傳(chuan)輸三維可視化展示。

河西地(di)區(qu)顆粒物激(ji)光雷達消光系數(shu)（左）和退偏振(zhen)比（右）圖

  由此次沙(sha)(sha)塵天氣(qi)為例，從上圖可以看出(chu)，4月14日(ri)-15日(ri)，河西地區(qu)先后(hou)經歷了兩次沙(sha)(sha)塵傳輸過程。

  14日13時，阿(a)克塞、玉門、金塔同(tong)時監(jian)測(ce)到(dao)(dao)沙(sha)塵(chen)(chen)過程，沙(sha)塵(chen)(chen)傳(chuan)輸(shu)(shu)速度較(jiao)快，氣溶膠粒(li)子(zi)分布在2km范圍內；14日下(xia)午至夜間，阿(a)克塞、玉門等地(di)沙(sha)塵(chen)(chen)強度明顯減弱(ruo)，沙(sha)塵(chen)(chen)向東繼續傳(chuan)輸(shu)(shu)，嘉峪關(guan)、金昌和武(wu)威先后監(jian)測(ce)到(dao)(dao)沙(sha)塵(chen)(chen)輸(shu)(shu)入，金昌站細粒(li)子(zi)污染相對(dui)較(jiao)重，嘉峪關(guan)站沙(sha)塵(chen)(chen)強度較(jiao)弱(ruo)。

  4月15日(ri)凌晨2時，金(jin)塔監測到(dao)新一輪沙(sha)塵輸(shu)入(ru)，并先(xian)后影響嘉峪(yu)關、金(jin)昌和武威等地(di)，玉門(men)也(ye)受到(dao)本次沙(sha)塵影響，為河西各(ge)站點最(zui)高。

  15日(ri)上午，河西各站點(dian)雷達均顯示沙塵(chen)(chen)(chen)強(qiang)度(du)(du)有(you)所減(jian)弱，金塔、嘉(jia)峪(yu)關出(chu)現部(bu)分(fen)沙塵(chen)(chen)(chen)向空(kong)中擴散、與近地面沙塵(chen)(chen)(chen)分(fen)層的(de)情況，嘉(jia)峪(yu)關站空(kong)氣(qi)質量好轉(zhuan)較(jiao)為明(ming)顯；但(dan)河西東部(bu)的(de)金昌(chang)、武威沙塵(chen)(chen)(chen)強(qiang)度(du)(du)仍然較(jiao)高。

多數據分析

大數(shu)據支撐污染預警(jing)預報(bao)

  沙(sha)塵(chen)(chen)立體監(jian)(jian)測(ce)網的建立，將沙(sha)塵(chen)(chen)預警工作(zuo)從傳統的地(di)面監(jian)(jian)測(ce)擴(kuo)展為(wei)地(di)空天一體化的立體監(jian)(jian)測(ce)，當上游(you)發(fa)生沙(sha)塵(chen)(chen)天氣(qi)時(shi)，通過激光雷(lei)達組網的全面、實時(shi)監(jian)(jian)測(ce)，并(bing)進行數據分析后，能(neng)實時(shi)獲取沙(sha)塵(chen)(chen)垂直濃(nong)度，預估沙(sha)塵(chen)(chen)對下游(you)城市的影響(xiang)，及時(shi)開展沙(sha)塵(chen)(chen)預警。

  自沙塵網(wang)投入(ru)使用以來，已成功捕捉(zhuo)了(le)每一次的(de)沙塵天氣(qi)全過程(cheng)，為(wei)大(da)氣(qi)污染預報預警提供(gong)了(le)數據支撐。

  沙(sha)塵(chen)天(tian)(tian)氣監(jian)測(ce)、預(yu)報能(neng)力得到極大程度的(de)提升后，甘(gan)肅(su)省空氣質(zhi)量預(yu)報工作更加(jia)精(jing)細、準(zhun)確(que)。自2020年(nian)2月起，該省已(yi)正式開展(zhan)了五(wu)大區域每日(ri)七(qi)天(tian)(tian)形(xing)勢預(yu)報，為空氣重污染過程研判、防控、預(yu)警和應急響應提供重要的(de)技術支撐。