图由中国科学院大气物理研究所提供
近日，记者从中国科学院大气物理研究所了解到，由该所牵头研制的多波段多大气成分主被动综合探测系统（简称APSOS）日前完成整体联调试验。作为APSOS项目组骨干成员之一的中国科学院大气物理研究所研究员潘蔚琳介绍，该系统采用主被动光学和微波遥感相结合的技术，能够对从地表到10万米高度的垂直大气层进行多要素连续观测，并实时监测温室气体和污染气体的时空变化。
激光器配合望远镜
观测10万米高度大气层
据了解，多波段多大气成分主被动综合探测系统（简称APSOS）是国家自然科学基金委首批资助的国家重大科研仪器设备研制专项之一。该项目于2012年正式启动，由中国科学院大气物理研究所牵头，联合国内其他6家科研单位，成功研制了APSOS系统。
该系统利用世界领先水平的激光、微波和太赫兹遥感探测技术，能够对从地表到10万米高度的垂直大气层进行连续观测，获得大气温度、湿度、风场和云层分布等多种气象要素，并实时监测温室气体和污染气体的时空变化。“在夜间，我们能够清晰地看到激光器射向天空的激光光束，所以它也被人们形象地称为望向地球大气层的‘激光眼’。”潘蔚琳说。
APSOS系统是由9个长6米的神秘大集装箱和四台1.2米口径的光学望远镜组合而成，这些神秘的集装箱里装着激光、微波发射器及其他各种精密仪器，其中的激光发射器向大气层发射激光光束，光束与大气层中的不同物质成分发生散射，最终将接收到的能量返回到地面的望远镜里，从而获取观测数据。
填补青藏高原数据空白
能同步获取9种物质指标
记者还了解到，在此之前，世界上并没有对于大气层长期、持续、全大气层、高分辨率的观测。青藏高原凭借其地理优势，在大气研究方面本来就有着至关重要的地位。但是，青藏高原长期以来缺乏针对全大气层的观测数据。“我们知道，西藏气象部门会定时定点地释放探空气球，但是获得的数据不够全面。”潘蔚琳说。因此，APSOS科研团队决定将其从内地整体搬迁至西藏羊八井，是为了填补青藏高原在大气观测方面的数据空白。
关于APSOS系统，通俗来讲，就是将多台遥感设备放置在同一台站，对天顶方向同一区域的大气进行同步观测，通过对观测数据的分析处理来获取该区域大气的分布特征。其科学定位就是：以高时空分辨率来“捕捉”一些瞬变过程，来理解和认识大气的运动过程；以长期观测资料来理解全大气层对太阳活动和地表人类活动的响应，该系统的特色在于对全（中性）大气层多成分和多要素资料的同步获取，包括温度、风场、臭氧、水汽、NO2、SO2、CO2、云和气溶胶。
APSOS整装待发
将从安徽淮南运往西藏羊八井
该系统目前已在安徽淮南大气科学研究院完成内地的联调工作，即将在海拔4300米的西藏羊八井国际宇宙线观测站全面建成并长期开展青藏高原大气观测研究。
目前，大气“激光眼”已经进入拆移、打包阶段。预计9月23日左右，将从安徽淮南启程，经由青藏线运往西藏羊八井。潘蔚琳介绍，因为APSOS系统都是由一些非常精密的仪器组成，所以对于运输条件要求也非常苛刻，给每个设备集装箱都配备了防震措施，以免运输途中仪器受损。
据了解，APSOS系统的建成，不但能够大幅提升我国在大气环境探测方面的综合国力和技术水平，还能够为大气环境监测、气象灾害预报和空间安全保障等提供有价值的数据。（记者 赵越）
