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2017年1月2日风云三号气象卫星监测及14:00时地面PM2.5浓度监测图。(来源:国家卫星气象中心)
记者:雾和霾的厚度能通过卫星监测到吗?未来有没有可能通过卫星探测到霾的成分?
张兴赢:随着卫星探测手段的不断提升,目前我们可以利用卫星上搭载的主动激光雷达,可以获得云、雾和霾的高度信息以及含量信息。比如2016年12月16日至21日的雾和霾天气过程期间,我们利用地面的激光雷达和卫星上的激光雷达都可以获得霾的厚度信息,大约都在500米-1000米之间。
对于霾的成分,目前卫星只探测到覆盖的范围和轻重等级,还没有霾的化学成分信息,但在2017年我国将发射一颗高光谱观测卫星,预计5年后还会发射一颗专门的大气环境监测卫星,上面将搭载特殊的偏振和多角度的仪器,可以获取霾颗粒物中不同粒子的大小以及主要几类化学成分的信息,比如是硫酸盐型的颗粒物还是硝酸盐型的颗粒物等。
记者:卫星监测雾和霾的结果有什么用处?
张兴赢:主要有三个层面的应用,对于公众来说,卫星监测到的结果可以提供霾的覆盖面积、影响范围和输送扩散的信息。
对于专业研究来说,简单的卫星成像结果并不足以提供足够的信息量,更重要的是利用卫星对大气污染物的定量监测结果,除了大家一目了然可以看到的卫星雾霾监测图像外,卫星还具备了对大气层进行CT检测的功能,可以获取大气中的气溶胶光学厚度,还可以获得看不见摸不着的污染气体,比如二氧化氮、二氧化硫,而这些气体是形成霾颗粒物污染重要的前体物。目前我们的大气污染预报精度还不够,很重要的原因是污染排放源的清单的精度不够,而利用卫星资料的同化技术将可以改善源排放清单的估算,再结合气象条件的预报,这样大气污染的预报结果就会提高很多。
对于国家决策来说,借助卫星资料获得更准确的污染源排放清单,治理将更加有的放矢。另外可以利用卫星长期的观测结果来评估我国霾污染的程度和变化趋势,国家和地方政府尤其需要通过长期稳定的卫星探测资料,来了解大区污染控制措施实施后,究竟有没有效果,以及未来该如何开展治理,卫星资料可以提供非常有益的支撑。
卫星数据被应用于天气预报。(来源:中国气象网)
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