日前，在天津市薊州區(qū)有人拍攝到天空中一道神秘的綠光，并將其形象地稱為“天上一根‘蔥’”。一些網友甚至認為發(fā)射綠光的設備是“天外來物”。然而，經過核實，這道綠光是由氣溶膠激光雷達發(fā)出的激光。
那么，什么是氣溶膠激光雷達？它有什么用？科技日報記者就此采訪了相關專家。
主要用于探測氣溶膠污染物
氣溶膠是指由懸浮在氣體介質中的固態(tài)或液態(tài)微粒組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)。這些微粒的直徑在0.002微米至100微米之間。由于這類微粒比氣態(tài)分子大而比粗塵顆粒小，因而它不像氣態(tài)分子那樣遵循氣體分子運動規(guī)律，也不會受地心引力作用而沉降，具有膠體的性質，故被稱為氣溶膠。
北京市氣象局探測中心研究員李林介紹，通過檢測大氣中氣溶膠濃度，可以評估空氣質量。
氣溶膠激光雷達，作為一種先進的地基垂直遙感氣象觀測設備，可以觀測大氣氣溶膠分布與狀態(tài)?！八饕诿咨⑸湓恚ㄟ^發(fā)射激光脈沖與大氣中的氣溶膠相互作用，產生后向散射光。工作人員通過檢測后向散射光的強度，可獲取大氣氣溶膠分布等信息。”李林說，氣溶膠激光雷達就像一臺超級顯微鏡，能讓觀測者看清空氣中那些微小顆粒的一舉一動。
與常見的天氣雷達相比，氣溶膠激光雷達主要用于氣溶膠污染物的探測，工作波長更短?！按蠖鄶?shù)氣溶膠激光雷達的波長為532納米。”李林介紹，該波長處于可見光譜區(qū)域中綠色光的范圍，因而氣溶膠激光雷達在夜間工作時會發(fā)出一道綠光。
波長為532納米的氣溶膠激光雷達之所以成為主流，首先是因為波長532納米的光散射截面大。光的散射截面大，大氣對其吸收相對較少，就可提升探測靈敏度。除此之外，532納米波長的激光雷達技術相對成熟，相關光學元件、探測器等設備性能穩(wěn)定可靠，有助于降低后期運維成本。
給日常生活提供便利
氣溶膠激光雷達主要具有三大優(yōu)點?！耙皇翘綔y距離遠，能夠實現(xiàn)遠距離精確探測；二是時間分辨率高，可以捕捉到大氣中氣溶膠的快速變化；三是不受白天黑夜限制，可晝夜連續(xù)工作?！崩盍终f，這些優(yōu)勢使得氣溶膠激光雷達成為當前氣象觀測的主力設備之一。
在進行氣象觀測時，氣溶膠激光雷達發(fā)射的激光可以對大氣環(huán)境進行逐層“CT”掃描，其雷達系統(tǒng)收集到掃描信號后，便會進行自動分析，將其轉換為空氣質量數(shù)據。隨后，空氣質量數(shù)據會被傳至后臺，工作人員通過手機App或電腦即可接收，再據此分析空氣污染源。
除此之外，工作人員還會根據氣溶膠激光雷達的掃描結果，利用無人機對重點污染源實施空中精準定位和快速核查，并利用大氣環(huán)境監(jiān)測走航車對重點污染源實施地面精準定位和快速核查。
李林介紹，氣溶膠激光雷達可為天氣過程觀測、災害性天氣監(jiān)測預警和大氣污染成因研究等提供重要數(shù)據支撐，提升當?shù)貧庀箢A報能力、預警時效和應急處置能力。
同時，氣溶膠激光雷達能為公眾日常生活提供便利。例如，通過分析氣溶膠激光雷達獲取的信息，工作人員可以掌握污染物的傳輸路徑，向公眾發(fā)布預警?！斑@有助于公眾合理安排出行計劃，免受不利天氣的影響?！崩盍终f。（宗詩涵）
來源：科技日報
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