近日，由中國(guó)極地研究中心牽頭，武漢大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所、山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所合作研發(fā)的我國(guó)首套極區(qū)中低層大氣激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)，通過技術(shù)暨業(yè)務(wù)試運(yùn)行驗(yàn)收。該系統(tǒng)與目前正在研發(fā)的鈉熒光多普勒激光雷達(dá)系統(tǒng)相結(jié)合，首次在南極地區(qū)利用激光雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)極區(qū)大氣準(zhǔn)全高程地基同步觀測(cè)，為海洋環(huán)境安全保障提供了重要資料，為我國(guó)開展極區(qū)大氣前沿科學(xué)問題研究提供了關(guān)鍵技術(shù)與裝備。

南極中山站激光雷達(dá)觀測(cè)棟

極區(qū)大氣是全球大氣體系中的關(guān)鍵區(qū)域。對(duì)極區(qū)大氣動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)結(jié)構(gòu)和變化過程、極區(qū)大氣波動(dòng)引起的不同大氣圈層內(nèi)的能量和動(dòng)量傳輸與耗散過程等進(jìn)行機(jī)制研究，是揭示大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律、地球各圈層相互作用和人類活動(dòng)影響的關(guān)鍵。該系統(tǒng)可通過轉(zhuǎn)動(dòng)拉曼激光雷達(dá)模塊獲取對(duì)流層大氣溫度的精細(xì)結(jié)構(gòu)，通過瑞利／米散射激光雷達(dá)模塊獲取平流層-中間層大氣溫度、密度和云數(shù)據(jù)，通過相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)模塊獲取邊界層大氣風(fēng)場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)。

據(jù)介紹，20世紀(jì)90年代，我國(guó)開始建設(shè)南極中山站極區(qū)空間環(huán)境觀測(cè)系統(tǒng)。經(jīng)過多年發(fā)展，我國(guó)在中山站建成了涵蓋極光、電離層和地磁等觀測(cè)要素的世界先進(jìn)水平的極區(qū)空間環(huán)境自主觀測(cè)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化運(yùn)行�！笆�二五”期間，在海洋公益性科研專項(xiàng)“極區(qū)海洋大氣與空間環(huán)境業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)及其在氣候變化預(yù)測(cè)中的應(yīng)用”支持下，我國(guó)開展了極區(qū)大氣探測(cè)激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)和原理樣機(jī)研究�！笆�三五”伊始，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)“極地環(huán)境觀測(cè)/探測(cè)技術(shù)與裝備研發(fā)”開展了“極區(qū)大氣鈉熒光多普勒激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)研發(fā)”工作。該系統(tǒng)在中國(guó)南極科學(xué)考察第35次隊(duì)度夏期間部署在南極中山站，在南極地區(qū)首次實(shí)現(xiàn)中間層和低熱層大氣溫度和三維風(fēng)場(chǎng)全天時(shí)探測(cè)，開展極區(qū)中高層大氣和電離層耦合的相關(guān)觀測(cè)研究。2018年，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)“面向氣候變化的極區(qū)大氣與空間環(huán)境業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)與研究”支持下，我國(guó)首套極區(qū)中低層大氣激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)研發(fā)成功。該系統(tǒng)于2019年9月8日在湖北武漢完成整體集成、調(diào)試和優(yōu)化，于2019年9月17日完成了國(guó)內(nèi)的外場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)收，并隨我國(guó)第36次南極科學(xué)考察隊(duì)赴南極，在度夏期間完成極區(qū)中低層大氣激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)集成、調(diào)試和優(yōu)化，成功部署在南極中山站。

目前，該系統(tǒng)在南極現(xiàn)場(chǎng)已采集數(shù)據(jù)半年以上，獲得初步反演結(jié)果，各模塊性能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

下面，一起看看南極中山站極區(qū)中低層大氣激光雷達(dá)夜晚開展觀測(cè)時(shí)候的照片。