世博大鯨魚變身大氣監(jiān)測平臺 填補國內(nèi)技術(shù)空白

　　還記得上海世博會那個被愛稱為“大鯨魚”的車載系留氣球嗎？這個為園區(qū)提供視頻監(jiān)視與預(yù)警應(yīng)急的高空哨兵，也是我國第一個用于公共安保安防領(lǐng)域的系留氣球產(chǎn)品。而5月19日，它正式變身為可以長時間留空滯空的“環(huán)保預(yù)警機”，在華東理工大學(xué)奉賢校區(qū)海灣安家。由此，國內(nèi)首個基于系留氣球的垂直觀測聯(lián)合基地建成，填補了我國大氣立體觀測領(lǐng)域的技術(shù)空白。有了它，PM2.5是本地生成還是外地輸送，將通過分層精測見分曉。
　　
　　無需充氣，可連續(xù)工作7天
　　
　　據(jù)了解，作為國內(nèi)唯一的民用大載荷系留氣球平臺，“大鯨魚”在“后世博”時代完成了角色轉(zhuǎn)換，被成功改造為適用于大氣復(fù)合污染垂直觀測的大平臺。由于其作業(yè)高度達到千米，不能影響空中航路，幾經(jīng)選址終于在杭州灣之畔落戶。記者在現(xiàn)場見到，系留氣球更像一臺飛艇，已擁有自己的放飛場。其充氣體積達1600立方米，載荷重量達220多公斤。
　　
　　工程師介紹，目前國內(nèi)主流垂直觀測技術(shù)主要包括激光雷達、衛(wèi)星遙感、探空氣球、高塔和飛機等。但受準確性、可控性、載荷量、穩(wěn)定性等諸多問題影響，這些監(jiān)測手段在城市大氣邊界層研究方面都有較大局限。而這類系留氣球靠惰性氣體氦氣升空，無需補充氣體，即可不間斷工作7天之久。它無自身動力，以放風(fēng)箏的方式接受地面操控，依靠拉力高達9噸的纜繩收放，在空中超級穩(wěn)定，且無二次污染。
　　
　　從300米到1000米，都在系留氣球的監(jiān)測范圍內(nèi)，基本覆蓋了每日大氣層的高度變化區(qū)域。由于它可以在任意高度停留，放飛過程也可以受控非常緩慢，就能測得近地面高度的本地污染源，以及遠地面高度的外來污染源，精細分析出污染物結(jié)構(gòu)，為判斷、追溯和控制污染源提供科學(xué)依據(jù)。在它與地面相連的纜繩中，長距離光纖和電纜能夠?qū)崟r可靠地傳送數(shù)據(jù)。
　　
　　為污染成因研究提供一手資料
　　
　　記者獲悉，利用這一系統(tǒng)進行的試驗中，科研團隊先后于2013年冬季、2015年冬季以及2016年5月三次在華理奉賢校區(qū)實施了科學(xué)觀測任務(wù)，成功捕捉到高空污染的水平輸送、高架污染源擴散、垂直污染氣團交換、邊界層高度變化、臭氧傳輸和消耗等重要的大氣污染現(xiàn)象和過程，為上海市乃至長三角區(qū)域開展環(huán)境空氣污染成因和傳輸影響研究提供了第一手的高空原位觀測資料，也為上海大氣環(huán)境科學(xué)研究開創(chuàng)了新的技術(shù)示范窗口。
　　
　　上海市環(huán)保局總工程師羅海林透露，當前PM2.5污染防控形勢不僅嚴峻，而且污染比以往更為快速地生成，有時一天之內(nèi)跨越多個污染等級。這其中，除氣象因素外，還有很多“疑難雜癥”的病因要搞清楚。專家們表示，這一浮空平臺基地力爭為全國大氣科研提供更為開放、更為成熟的合作創(chuàng)新平臺。

　?。ㄔ瓨祟}：世博“大鯨魚”變身環(huán)保氣球立體觀測大氣 精測PM2.5來源）