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　　此次蒙古氣旋東移帶來(lái)的沙塵天氣從14日下午開(kāi)始席卷我國(guó)14省市，部分南方地區(qū)也不能幸免。

　　沙塵大部隊(duì)從西北向東南移動(dòng)，新疆東部和南疆盆地、青海西北部，甘肅中西部、內(nèi)蒙古中西部、寧夏、陜西中北部、山西、北京、天津、河北、河南、山東中西部、安徽中北部、江蘇北部等地將陸續(xù)出現(xiàn)揚(yáng)沙或浮塵天氣。

揚(yáng)沙、浮塵不僅影響著全省的空氣質(zhì)量改善，更困擾著廣大群眾的生產(chǎn)、生活。

　　在極易受到沙塵侵襲的甘肅，尤其如此。因此，中科光電協(xié)助該省建成了“地—空—天”沙塵立體綜合觀測(cè)網(wǎng)，能夠完整捕捉到沙塵天氣在該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，還能在環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)警預(yù)報(bào)、重污染天氣應(yīng)急聯(lián)動(dòng)方面發(fā)揮重要作用。

多種激光雷達(dá)組網(wǎng)

高科技賦能區(qū)域沙塵觀測(cè)

　　利用多波長(zhǎng)顆粒物激光雷達(dá)、激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)、太陽(yáng)光度輻射計(jì)等監(jiān)測(cè)設(shè)備，并結(jié)合遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)和拉曼-米激光雷達(dá)進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)定、數(shù)據(jù)質(zhì)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沙塵空間粒徑分布、邊界層高度、風(fēng)廓線、三維風(fēng)場(chǎng)等信息，分析沙塵強(qiáng)度和空間分布特征，并結(jié)合氣象要素，快速預(yù)測(cè)未來(lái)沙塵的強(qiáng)度、傳輸路徑和發(fā)展趨勢(shì)。

甘肅省沙塵立體綜合觀測(cè)網(wǎng)雷達(dá)分布圖

沙塵觀測(cè)的核心裝備——多波長(zhǎng)顆粒物激光雷達(dá)

多元技術(shù)融合

“看清”每一次沙塵天氣起消過(guò)程

　　為了充分發(fā)揮沙塵監(jiān)測(cè)網(wǎng)的作用，中科光電定制化打造了以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心的智能化沙塵立體監(jiān)測(cè)綜合管理軟件平臺(tái)。該平臺(tái)將甘肅省內(nèi)所有激光雷達(dá)設(shè)備全部聯(lián)網(wǎng)并用，實(shí)現(xiàn)對(duì)沙塵網(wǎng)圖像和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)，實(shí)時(shí)顯示各站點(diǎn)雷達(dá)運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)測(cè)結(jié)果圖，并可對(duì)超過(guò)閾值的沙塵監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行報(bào)警提醒。

　　平臺(tái)支持多場(chǎng)景應(yīng)用，不僅可以利用沙塵網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)儀器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線污染特征分析，自動(dòng)生成分析報(bào)告，還能將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)三維模式同化與高分辨率GIS地圖疊加，進(jìn)行沙塵傳輸?shù)那榫澳M，實(shí)現(xiàn)污染傳輸三維可視化展示。

河西地區(qū)顆粒物激光雷達(dá)消光系數(shù)（左）和退偏振比（右）圖

　　由此次沙塵天氣為例，從上圖可以看出，4月14日-15日，河西地區(qū)先后經(jīng)歷了兩次沙塵傳輸過(guò)程。

　　14日13時(shí)，阿克塞、玉門、金塔同時(shí)監(jiān)測(cè)到沙塵過(guò)程，沙塵傳輸速度較快，氣溶膠粒子分布在2km范圍內(nèi)；14日下午至夜間，阿克塞、玉門等地沙塵強(qiáng)度明顯減弱，沙塵向東繼續(xù)傳輸，嘉峪關(guān)、金昌和武威先后監(jiān)測(cè)到沙塵輸入，金昌站細(xì)粒子污染相對(duì)較重，嘉峪關(guān)站沙塵強(qiáng)度較弱。

　　4月15日凌晨2時(shí)，金塔監(jiān)測(cè)到新一輪沙塵輸入，并先后影響嘉峪關(guān)、金昌和武威等地，玉門也受到本次沙塵影響，為河西各站點(diǎn)最高。

　　15日上午，河西各站點(diǎn)雷達(dá)均顯示沙塵強(qiáng)度有所減弱，金塔、嘉峪關(guān)出現(xiàn)部分沙塵向空中擴(kuò)散、與近地面沙塵分層的情況，嘉峪關(guān)站空氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)較為明顯；但河西東部的金昌、武威沙塵強(qiáng)度仍然較高。

多數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)支撐污染預(yù)警預(yù)報(bào)

　　沙塵立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建立，將沙塵預(yù)警工作從傳統(tǒng)的地面監(jiān)測(cè)擴(kuò)展為地空天一體化的立體監(jiān)測(cè)，當(dāng)上游發(fā)生沙塵天氣時(shí)，通過(guò)激光雷達(dá)組網(wǎng)的全面、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，能實(shí)時(shí)獲取沙塵垂直濃度，預(yù)估沙塵對(duì)下游城市的影響，及時(shí)開(kāi)展沙塵預(yù)警。

　　自沙塵網(wǎng)投入使用以來(lái)，已成功捕捉了每一次的沙塵天氣全過(guò)程，為大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警提供了數(shù)據(jù)支撐。

　　沙塵天氣監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)能力得到很大程度的提升后，甘肅省空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)工作更加精細(xì)、準(zhǔn)確。自2020年2月起，該省已正式開(kāi)展了五大區(qū)域每日七天形勢(shì)預(yù)報(bào)，為空氣重污染過(guò)程研判、防控、預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)提供重要的技術(shù)支撐。