【儀商網-儀器儀表動態】大氣激光雷達是激光雷達特有的一種應用,其利用激光與大氣成分的相互作用來進行探測。激光雷達監測環境大氣的工作原理是：激光器發射激光脈沖，與大氣中的氣溶膠及各種成分作用后產生后向散射信號，系統中的探測器接收回波信號，并對其進行處理分析，從而得到所需的大氣物理要素，具體原理如下圖 所示。

早在2010年，中科院安徽光學精密機械研究所大氣光學中心就成功研制了一臺拉曼-米-瑞利散射多參數大氣測量激光雷達系統。

近日，中科院安徽光學精密機械研究所大氣光學研究中心研發的霧霾天氣探測激光雷達新技術，有效用于近地面霧霾垂直分布探測中，相關研究結果以《側向散射激光雷達探測霧霾天氣氣溶膠新技術及其反演方法》為題發表在美國地球物理學會學術期刊上。

研究人員介紹，激光雷達是對霧霾天氣實施高分辨探測的先進技術手段，研發團隊基于雙CCD和連續激光器的激光雷達技術研究取得新進展，其具備核心器件國產化、小型化、成本低等優點，外場試驗驗證了此項技術用于近地面霧霾垂直分布探測的可行性，并論證了其數據反演新算法，可滿足氣象、環保、健康等領域的應用需求。

“這就是我們的‘大氣探針’，可以實時監測從地面到10公里高空范圍內的霧霾分布并分析其成分。可以直接獲取近地面PM2.5等大氣污染物的觀測數據，特別是組網觀測后，每一個‘探針’所獲得的數據還可以進入大氣物理、氣象模型分析，從而動態、實時地了解霧霾的時間和空間分布、傳輸通道和總量等關鍵信息，建立起三維立體的污染物模擬場。”中科院安徽光學精密機械研究所環境光學研究中心專家張天舒在介紹這款空氣污染探測中的“新式武器”激光雷達時說。

這種新型激光雷達目前已在京津冀、長三角、川渝等多個人口密集區域加快普及和應用并組網觀測，全國裝備的總臺數約500臺，其中京津冀地區約200臺，已經實現了觀測全覆蓋。

配合的重污染時段和重污染過程的車載走航、機載觀測地基遙感和衛星遙感觀測。針對大氣重污染“發生-演變-消散”全過程的核心科學問題，激光雷達為科學家們建立起了大氣污染傳輸通道立體觀測網。

據了解，未來激光雷達還將在川渝地區、汾渭平原等區域繼續加大投放密度，實現觀測全覆蓋。同時，探測技術還將向車載、機載、星載等多平臺繼續發展，實現環保、氣象、科研數據的共享，全球科學家就可以合作起來，共同研究治理地球大氣污染。