中國科學(xué)院大氣物理研究所近日牽頭研制完成一套“多波段多大氣成分主被動綜合探測系統(tǒng)”(簡稱APSOS)，能夠?qū)?00千米高度的垂直大氣層進(jìn)行多要素連續(xù)觀測。此種形式的大氣觀測系統(tǒng)在國際上尚屬首例。

大氣活動瞬息萬變、難以捉摸。百年來，科學(xué)界先后發(fā)展了一系列的探測手段，比如氣象臺站網(wǎng)、無線電探空網(wǎng)、地面微波雷達(dá)網(wǎng)、大氣成分探測網(wǎng)、氣象衛(wèi)星等，以期更精準(zhǔn)地了解大氣的狀態(tài)和變化。

APSOS項目負(fù)責(zé)人、中科院院士呂達(dá)仁告訴記者，隨著大氣科學(xué)的發(fā)展，要進(jìn)一步提升人類對大氣環(huán)境的預(yù)報、預(yù)測和預(yù)估能力，除現(xiàn)有的衛(wèi)星觀測與地基站網(wǎng)觀測手段外，還需在垂直方向上獲取較全面的長期連續(xù)觀測資料。

“APSOS就是為了獲得同一垂直氣柱內(nèi)的大氣多要素的同時變化特征而研制。”呂達(dá)仁介紹，整個系統(tǒng)由5臺激光雷達(dá)、1臺毫米波測云雷達(dá)、1臺太赫茲超導(dǎo)輻射波譜儀和1臺組合望遠(yuǎn)鏡構(gòu)成，“通俗來講，就是將多臺觀測設(shè)備放置在同一臺站，對天頂方向同一區(qū)域的大氣進(jìn)行同步觀測，從而獲得這一區(qū)域內(nèi)的大氣溫度、濕度、風(fēng)場和云層分布等多種氣象要素，并實時監(jiān)測溫室氣體和污染氣體的時空變化。”

利用這套系統(tǒng)，科學(xué)家們不僅可以實時“捕捉”到大氣的一些瞬變過程進(jìn)行研究，還可以為全球氣候變化等更大課題的研究積累原始的大數(shù)據(jù)資源。

呂達(dá)仁介紹，該系統(tǒng)是中國國家自然科學(xué)基金委員會首批資助的國家重大科研儀器設(shè)備研制專項之一，由7家科研單位共同研制。“整套系統(tǒng)的核心技術(shù)單元均采用國際前沿技術(shù)。”

他表示，該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，將大幅提升我國大氣環(huán)境探測的技術(shù)水平，為大氣環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)報和科學(xué)研究提供有價值的原始數(shù)據(jù)，也為我國自主研發(fā)星載大氣探測設(shè)備提供必要的技術(shù)借鑒和經(jīng)驗積累。

據(jù)了解，目前系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)工作已完成，即將在入駐西藏羊八井國際宇宙線觀測站并開展長期的青藏高原大氣觀測研究。