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“我给岭南大气做CT”

时事   2024-10-05 12:01   北京  
云髻山，海拔1434.2米，位于广东省韶关市新丰县，北回归线的北缘，南来的海风与北来的气流时常在此交汇。
近日，中国环境报记者跟随“绿镜头·发现中国”报道组来到云髻山东北方向的大顶山。从山下驱车，一路云雾缭绕，大约40分钟后，“新丰国家大气本底站”的标识映入眼帘。
这里是全国第8个国家大气本底站，也是华南地区唯一的区域国家大气本底站。
“之所以在此选址，主要是自然环境和气候条件优越，且周边没有工业污染，人为干扰因素少，可以为大气成份的观测提供有力保障。”新丰县气象局党组书记、局长陈建文告诉记者。

新丰国家大气本底站。新丰县气象局供图
观测“摸清家底”
新丰县的自然环境和气候条件好在哪儿？
作为“中国岭南避暑胜地”，新丰县是国家重点生态功能区。数据显示，截至2024年6月，全县森林覆盖率连续11年保持在80%以上，空气质量优良率保持99%。作为东江水系最大支流新丰江的发源地，优质水源保障粤港澳大湾区近5000万人口和6.5万亿经济总量。
正因为得天独厚的自然资源禀赋，生态环境质量位于广东省前列，2019年11月，国家大气本底站“落户”新丰县，并于2023年10月开展业务试运行，建成了完整规范的观测体系。
大气本底站主要观测与天气、气候、环境和健康密切相关的大气成分，包括温室气体、气溶胶、反应性气体等。
与一般的生态环境监测站不同，大气本底站观测的大气成分既要相对稳定、混合均匀，又要远离人类活动和污染源。可以说，大气本底站站址选定工作要求非常严苛，要能够最大限度记录大气“真容”。
“在这里，我们都不能生火做饭。”陈建文笑着告诉记者，工作人员的一日三餐都需要从山下运送上来。
由于观测目标的特殊性，大气本底站采用的技术方法、对设备的要求也与一般的观测站不同。走进新丰国家大气本底站观测室，只见一台台设备陈列其中。
“这是反应性气体在线分析仪，主要用于实时测量大气中多种反应性气体的浓度，比如氮氧化物、臭氧等。”中国气象局广州热带海洋气象研究所助理研究员杨土士向记者介绍，通过研究大气中反应性气体的化学行为及其相互作用，识别和解析大气污染源，可以用于生态环境部门对大气质量的实时监测、环境政策制定和执行提供数据支持。
杨土士告诉记者，还有一台仪器是黑碳（由不完全燃烧产生的碳质颗粒物）分析仪，能够通过光吸收和热解的方法测量空气中黑碳颗粒的浓度。
“对空气中的黑碳浓度进行观测，可以对空气污染进行评估，研究黑碳对地球辐射平衡和气候变化的影响，还能分析黑碳对人体健康的潜在危害。”杨土士说。
据介绍，我国将继续推动10个新增国家大气本底站边试验、边建设、边应用，夯实国家级大气本底观测网。
“在这里采集的大气观测资料和数据，为华南、国家乃至全球气候与环境变化研究等业务开展系统、连续、可靠的支撑，助力地方经济社会高质量发展和实现‘双碳’目标。”陈建文说。
探测3万米高空的秘密
清晨6时30分，晨雾还未完全散去。
在清远高空气象观测站，高级工程师董福镇用绳子将探空仪与氢气球连在一起。
在检查没问题后，7时15分，他放开手，1个一人多高的气球缓缓上升。上升到平流层后，外部气球爆炸，内部气球膨胀，开始进入平漂探测阶段。到达3万多米的高空，此后在平漂5.5小时左右后，熔断器会将绳子切断，随后由降落伞带着探空仪开始下降段垂直观测。

平漂往返示意图。中国气象局气象探测中心供图
“气球在飞升的过程中，探测收集周围环境的气象数据，并将其传输到地面，经过计算整理得到上空气象要素的垂直分布情况，最终用于天气预报、气候分析和科学研究。”董福镇说。
除了清远市，在同一时间，广东省河源市、阳江市和汕头市国家高空气象观测站也会释放气球。当天19时15分，这样的工作还要再重复一次。
高空大气探测工作也是在给大气“做CT”。今年1月1日，随着河源国家高空气象观测站观测员施放北斗导航智能探空气球，标志着广东省气象探空业务正式实现北斗探空业务切换。
传统的单球模式下，气球带着探空仪以5—6m/s的速度上升，当气球爆炸后，观测任务便结束。这一过程中，只有上升段数据会被保存，下降段则因速度太快导致观测数据不连续，没有价值。
但北斗探空系统可以实现平漂观测模式，即一次释放实现“上升、平漂、下降”3次观测。
广东省气象局监测网络处副处长赵晓利介绍，北斗导航探空试验解决站点建设、组网模式、通信传输、质量控制、资料应用等制约业务化应用的问题，成功打造北斗导航探空组网观测应用示范。通过在重大天气核心区域、关键时机进行定点投放，帮助判断强对流天气潜势，对重大天气过程预报具有指示意义。
记者了解到，目前，广东省已经建立了13个地面接收点，每个接收点的接收范围大约150—200公里，基本覆盖广东全省。因此，即使气球飞出释放站的接收范围，广东省其他地面接收站也能收到数据上传。
我国正逐步成为气球高空气象观测业务大国，全国已有120个高空站，占全球总量6%。
“北斗导航探空观测模式整体处于世界先进水平，为国际气象探空高质量发展提供了中国方案。”赵晓利说。

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来源：中国环境APP

编辑：张黎


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