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沙塵(chen)暴又雙(shuang)叒叕來了!
此(ci)次蒙(meng)古氣旋東移帶來的沙塵(chen)天氣從(cong)14日下午開始席卷我(wo)國14省市,部分南方(fang)地區也不能(neng)幸(xing)免。
沙(sha)塵(chen)大(da)部(bu)隊從西(xi)(xi)(xi)北向東(dong)南移動,新疆(jiang)東(dong)部(bu)和南疆(jiang)盆地、青(qing)海西(xi)(xi)(xi)北部(bu),甘肅(su)中(zhong)西(xi)(xi)(xi)部(bu)、內(nei)蒙古中(zhong)西(xi)(xi)(xi)部(bu)、寧(ning)夏、陜(shan)西(xi)(xi)(xi)中(zhong)北部(bu)、山(shan)西(xi)(xi)(xi)、北京、天津、河(he)北、河(he)南、山(shan)東(dong)中(zhong)西(xi)(xi)(xi)部(bu)、安徽中(zhong)北部(bu)、江蘇北部(bu)等地將陸續出現揚沙(sha)或浮(fu)塵(chen)天氣。
揚沙、浮塵不僅影響著(zhu)全省的(de)空氣質量改(gai)善,更困擾著(zhu)廣大群眾(zhong)的(de)生產、生活(huo)。
在極(ji)易受到(dao)沙塵侵襲(xi)的甘(gan)肅,尤其(qi)如此(ci)(ci)。因此(ci)(ci),中科光電(dian)協助該(gai)省建成了國(guo)內(nei)首(shou)個“地—空(kong)—天”沙塵立(li)體(ti)綜合觀測網,能夠完整捕捉到(dao)沙塵天氣(qi)在該(gai)區域的運(yun)動軌跡,還能在環(huan)境空(kong)氣(qi)質量預警預報(bao)、重污染天氣(qi)應(ying)急聯動方面(mian)發揮重要(yao)作用。
多種激光雷達組網(wang)
高(gao)科技(ji)賦能區(qu)域沙塵(chen)觀測(ce)
利用多波長(chang)顆粒(li)物激光雷達、激光測風(feng)雷達、太陽光度輻射計等(deng)監測設備,并(bing)結(jie)合(he)遙(yao)感(gan)衛星數(shu)據和拉(la)曼-米(mi)激光雷達進行精準標定、數(shu)據質控,實時(shi)監測沙(sha)塵(chen)空間粒(li)徑(jing)分(fen)(fen)布、邊界層(ceng)高度、風(feng)廓線、三維風(feng)場等(deng)信(xin)息,分(fen)(fen)析(xi)沙(sha)塵(chen)強度和空間分(fen)(fen)布特(te)征,并(bing)結(jie)合(he)氣象要素,快(kuai)速預測未來沙(sha)塵(chen)的強度、傳(chuan)輸路徑(jing)和發展趨勢(shi)。
甘肅省沙塵立體(ti)綜合觀測網雷達分布圖
沙塵觀測的核心(xin)裝備——多波(bo)長(chang)顆粒(li)物激(ji)光雷達
多(duo)元技術融合(he)
“看清(qing)”每一(yi)次沙塵天氣起(qi)消過程
為了(le)充分發揮沙(sha)塵監(jian)測網(wang)(wang)的作用,中科(ke)光電(dian)定(ding)制化(hua)打造了(le)以物聯網(wang)(wang)、大數(shu)據技術為核心的智能化(hua)沙(sha)塵立體監(jian)測綜合(he)管理軟件(jian)平臺。該平臺將甘肅(su)省內(nei)所(suo)有激光雷(lei)達設備全部聯網(wang)(wang)并(bing)用,實現對(dui)沙(sha)塵網(wang)(wang)圖像和數(shu)據的存(cun)儲、統(tong)計,實時顯示各站(zhan)點(dian)雷(lei)達運行狀態、監(jian)測結果圖,并(bing)可對(dui)超過(guo)閾值的沙(sha)塵監(jian)測點(dian)位進行報(bao)警提醒(xing)。
平臺支持多(duo)場(chang)景(jing)(jing)應用,不僅(jin)可以利用沙塵(chen)網在線監測(ce)(ce)(ce)儀器的(de)實時監測(ce)(ce)(ce)數據進(jin)行在線污(wu)染特征分(fen)(fen)析,自動生成分(fen)(fen)析報告,還能將監測(ce)(ce)(ce)數據三維模(mo)式同化與高分(fen)(fen)辨率GIS地圖疊加,進(jin)行沙塵(chen)傳輸的(de)情景(jing)(jing)模(mo)擬,實現污(wu)染傳輸三維可視化展示。
河西(xi)地區顆粒物(wu)激光(guang)雷達(da)消光(guang)系數(左(zuo))和退偏振比(右)圖
由此次(ci)沙(sha)塵天(tian)氣為例(li),從上圖可以看(kan)出(chu),4月14日-15日,河西地(di)區先后(hou)經歷了兩(liang)次(ci)沙(sha)塵傳輸過程。
14日(ri)13時,阿(a)(a)克(ke)塞(sai)、玉門(men)、金塔(ta)同時監(jian)測到沙(sha)塵(chen)(chen)過程,沙(sha)塵(chen)(chen)傳(chuan)輸(shu)速度(du)較快(kuai),氣溶(rong)膠粒(li)子分布在(zai)2km范圍內;14日(ri)下午(wu)至夜間,阿(a)(a)克(ke)塞(sai)、玉門(men)等地沙(sha)塵(chen)(chen)強度(du)明顯減弱,沙(sha)塵(chen)(chen)向東繼續(xu)傳(chuan)輸(shu),嘉(jia)峪關、金昌和武威先后監(jian)測到沙(sha)塵(chen)(chen)輸(shu)入,金昌站(zhan)細粒(li)子污染相對較重,嘉(jia)峪關站(zhan)沙(sha)塵(chen)(chen)強度(du)較弱。
4月15日凌晨(chen)2時(shi),金塔監測到(dao)新一(yi)輪(lun)沙塵(chen)輸入,并先后(hou)影響嘉(jia)峪關、金昌和武威等地,玉(yu)門(men)也受到(dao)本次沙塵(chen)影響,為河西(xi)各站點最高。
15日上午,河西各站(zhan)點雷達均顯示沙(sha)(sha)塵(chen)強(qiang)度(du)有所減弱(ruo),金塔(ta)、嘉(jia)峪(yu)(yu)關出現部(bu)分沙(sha)(sha)塵(chen)向(xiang)空(kong)中擴散、與近(jin)地面沙(sha)(sha)塵(chen)分層的情況,嘉(jia)峪(yu)(yu)關站(zhan)空(kong)氣質量好(hao)轉較為(wei)明(ming)顯;但河西東(dong)部(bu)的金昌、武威沙(sha)(sha)塵(chen)強(qiang)度(du)仍然較高。
多數據分(fen)析
大數(shu)據支撐污染預(yu)警(jing)預(yu)報
沙(sha)塵(chen)立體(ti)監(jian)測(ce)網的(de)建立,將沙(sha)塵(chen)預警工作從(cong)傳統(tong)的(de)地面(mian)監(jian)測(ce)擴(kuo)展為地空(kong)天(tian)一體(ti)化的(de)立體(ti)監(jian)測(ce),當上(shang)游(you)發生沙(sha)塵(chen)天(tian)氣時(shi),通過激(ji)光雷達組網的(de)全面(mian)、實(shi)時(shi)監(jian)測(ce),并(bing)進(jin)行數據分析后,能(neng)實(shi)時(shi)獲(huo)取沙(sha)塵(chen)垂直濃度(du),預估(gu)沙(sha)塵(chen)對下(xia)游(you)城市的(de)影(ying)響,及時(shi)開展沙(sha)塵(chen)預警。
自沙塵(chen)網(wang)投(tou)入使用以來,已成功捕捉了每一次(ci)的沙塵(chen)天(tian)氣全過程,為大氣污(wu)染預報預警提供(gong)了數(shu)據支撐。
沙塵天氣監測、預(yu)報(bao)能力得到極(ji)大程度(du)的(de)(de)提升后,甘肅省(sheng)空氣質量預(yu)報(bao)工作更加(jia)精細、準確。自2020年(nian)2月起,該省(sheng)已正式開展了五(wu)大區域每日七(qi)天形勢預(yu)報(bao),為空氣重污染過程研判、防控、預(yu)警和應急響(xiang)應提供重要的(de)(de)技術支(zhi)撐。
甘肅省監測(ce)中心站定(ding)期發布(bu)空(kong)氣質量預報