激光雷達無(wú)接收天線(xiàn) 有大口徑望遠鏡
記者昨日在蘭州大學(xué)激光雷達大氣遙感實(shí)驗室見(jiàn)到了這臺可監測及預警大氣霧霾的“神器”。和想象中不一樣的是，這臺大本領(lǐng)多波段拉曼——熒光激光雷達沒(méi)有偌大的接收天線(xiàn)，只有三根精密而短小精悍激光器，激光器正通過(guò)樓頂上留出的一個(gè)小洞口向天空同時(shí)發(fā)射著(zhù)三束綠色的激光。打開(kāi)雷達的“肚子”，里面裝了很多電子設備，每一個(gè)設備正在配合默契地工作著(zhù)。并且雷達的“嘴巴”還在不停地播報著(zhù)當前的工作情況。
為了驗證對大氣霧霾監測效果，黃建平教授科研團隊周天博士對整個(gè)監測過(guò)程進(jìn)行了演示。記者注意到，雷達開(kāi)啟后，雷達頭上的那幾個(gè)高功率激光器就開(kāi)始向天空同時(shí)發(fā)射出三束綠色激光，語(yǔ)音播報系統開(kāi)始時(shí)時(shí)播報監測到的大氣中的數據，一旁的那個(gè)大口徑望遠鏡接收被大氣反射回來(lái)的信號。此刻，數據處理系統根據大口徑望遠鏡接收到的大氣反射回來(lái)的微弱信號進(jìn)行分光、提取與探測，不一會(huì )兒，分析到的大氣污染物數據就顯示在了電腦屏幕上，這些數據中不僅能看出污染的程度，還能看出污染源。
“通過(guò)最近一段時(shí)間對蘭州市區大氣污染的監測發(fā)現，蘭州市區大氣污染的主要成分是顆粒物，最近一段時(shí)間蘭州的大氣污染呈減輕趨勢。”周天博士告訴記者，這臺激光雷達系統的激光有效高度能達到25公里，目前激光雷達系統除了應用到大氣霧霾的研究和業(yè)務(wù)監測中，還被用到半干旱氣候變化等前沿科學(xué)問(wèn)題的研究中。
能夠監測、預警沙塵暴、霧霾天氣
黃建平教授介紹說(shuō)，這臺熒光激光雷達系統包含微弱信號探測技術(shù)、高精度分光技術(shù)、光機設計和加工技術(shù)等高新技術(shù)，可獲知大氣污染物的重要性質(zhì)，不僅能監測沙塵暴、霧霾天氣，還能對沙塵暴、霧霾天氣進(jìn)行預警，對霧霾的成分進(jìn)行分析，追蹤霧霾來(lái)源，可實(shí)現對大氣狀態(tài)的高精細探測。還可應用于醫療氣象、生態(tài)環(huán)境以及校正衛星資料等領(lǐng)域。
這臺熒光激光雷達系統是否具備產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)條件呢？這項技術(shù)什么時(shí)候能運用到我們的實(shí)際生活中呢？黃建平教授介紹說(shuō)，目前，該系統的部分技術(shù)已申請到國家專(zhuān)利，單從技術(shù)方面來(lái)說(shuō)已經(jīng)具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。黃建平告訴記者，他們準備向科技部申請“863”計劃支持，如果能獲得科技部的支持，在五年之內就可以產(chǎn)業(yè)化。
“60后”教授帶領(lǐng)“80后”團隊八年拼搏
黃建平告訴記者，當前我國在全球氣候變化、環(huán)境污染、空間環(huán)境監測等領(lǐng)域都對激光雷達技術(shù)有迫切的大量需求，但是一直依賴(lài)進(jìn)口國外的高成本產(chǎn)品，嚴重制約著(zhù)我國相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。因此，面向國家戰略需求，開(kāi)展激光雷達技術(shù)研究，具有重要的應用價(jià)值和廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。
“自2006年以來(lái)，我們便確定將發(fā)展激光雷達技術(shù)作為大氣科學(xué)學(xué)院的優(yōu)先發(fā)展方向之一。”黃建平說(shuō)。整個(gè)研制過(guò)程中，他們克服沒(méi)有經(jīng)費，沒(méi)有相關(guān)加工設備和技術(shù)等困難，帶領(lǐng)“80后”團隊成員用手工制作設備，經(jīng)過(guò)八年的拼搏，最終取得重大突破，成功研制出了這臺具有自主知識產(chǎn)權的、世界一流水平的國內首臺拉曼——熒光激光雷達系統。
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黃建平教授課題組榮獲2013年度國家自然科學(xué)獎
在1月10日舉行的2013年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )上，黃建平教授帶領(lǐng)的課題組榮獲了國家自然科學(xué)二等獎。黃建平教授課題組以沙塵對我國西北干旱氣候的影響機理作為研究重點(diǎn)，進(jìn)行了近十年的艱辛探索。為了獲取第一手的數據資料，課題組除了對沙塵天氣進(jìn)行常規性的定點(diǎn)觀(guān)測，還數次深入騰格里沙漠邊緣及甘肅民勤的荒漠地帶進(jìn)行移動(dòng)式監測。
(責任編輯：鑫報)
