在黑色的夜幕中，一束雷射如同一根閃亮的金針直插天空。「這就是我們的『大氣探針』，可以即時監測從地面到10公里高空範圍內的霧霾分布並分析其成分。」中科院安徽光學精密機械研究所環境光學研究中心專家張天舒說，這是大陸科學家在空氣汙染探測中的「新式武器」──雷射雷達。
一根根「雷射針」從平原、山脈、海上向天空發射，還可以車、船載的形式移動。這些「雷射針」組成了一個三維立體的大網，改變了傳統的探測方式，實現了對近地面空氣汙染的無盲區垂直立體探測，並為治理空氣汙染繪製出一幅汙染物傳播的三維立體「路線圖」。
了解霧霾空間分布
「雷射雷達發出的雷射光束就像一根根『探針』，可以直接獲取近地面PM2.5等大氣汙染物的觀測資料。」張天舒說，特別是組網觀測後，每一個「探針」所獲得的資料還可以進入大氣物理、氣象模型分析，從而動態、即時地了解霧霾的時間和空間分布、傳輸通道和總量等關鍵資訊，建立起三維立體的汙染物模擬場。
這種新型雷射雷達目前已在京津冀、長三角、川渝等多個人口密集區域加快普及和應用並組網觀測，大陸裝備的總台數約500台，其中京津冀地區約200台，已經實現了觀測全覆蓋。
針對大氣重汙染「發生－演變－消散」全過程的核心科學問題，雷射雷達為科學家們建立起了大氣汙染傳輸通道立體觀測網。除了固定位置的「雷射針」之外，還有與之配合的重汙染時段和重汙染過程的車載走航、機載觀測地基遙感和衛星遙感觀測。
「未來幾年，造成霧霾和主要二次汙染物的近地面臭氧治理將成為新的關注點，成為協同治霾的突破口，這也是目前國際普遍關注的重要環境參數。雷射雷達將在對近地面臭氧即時立體監測方面做出更多貢獻，為協同治霾提供技術支撐。
採車載、機載方式探測
未來雷射雷達還將在川渝地區、汾渭平原等區域繼續加大投放密度，實現觀測全覆蓋。同時，探測技術還將向車載、機載、星載等多平台繼續發展，實現環保、氣象、科研資料的共用，全球科學家就可以合作起來，共同研究治理地球大氣汙染。（記者／李鋅銅）