此次蒙古氣旋東移帶來的沙塵天氣從14日下午開始席卷我國14省市，部分南方地區(qū)也不能幸免。
沙塵大部隊從西北向東南移動，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)揚沙或浮塵天氣。
揚沙、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”沙塵立體綜合觀測網(wǎng)，能夠完整捕捉到沙塵天氣在該區(qū)域的運動軌跡，還能在環(huán)境空氣質(zhì)量預警預報、重污染天氣應急聯(lián)動方面發(fā)揮重要作用。
多種激光雷達組網(wǎng)
高科技賦能區(qū)域沙塵觀測
利用多波長顆粒物激光雷達、激光測風雷達、太陽光度輻射計等監(jiān)測設(shè)備，并結(jié)合遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)和拉曼-米激光雷達進行精準標定、數(shù)據(jù)質(zhì)控，實時監(jiān)測沙塵空間粒徑分布、邊界層高度、風廓線、三維風場等信息，分析沙塵強度和空間分布特征，并結(jié)合氣象要素，快速預測未來沙塵的強度、傳輸路徑和發(fā)展趨勢。
甘肅省沙塵立體綜合觀測網(wǎng)雷達分布圖
沙塵觀測的核心裝備——多波長顆粒物激光雷達
多元技術(shù)融合
“看清”每一次沙塵天氣起消過程
為了充分發(fā)揮沙塵監(jiān)測網(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)測綜合管理軟件平臺。該平臺將甘肅省內(nèi)所有激光雷達設(shè)備全部聯(lián)網(wǎng)并用，實現(xiàn)對沙塵網(wǎng)圖像和數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計，實時顯示各站點雷達運行狀態(tài)、監(jiān)測結(jié)果圖，并可對超過閾值的沙塵監(jiān)測點位進行報警提醒。
平臺支持多場景應用，不僅可以利用沙塵網(wǎng)在線監(jiān)測儀器的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行在線污染特征分析，自動生成分析報告，還能將監(jiān)測數(shù)據(jù)三維模式同化與高分辨率GIS地圖疊加，進行沙塵傳輸?shù)那榫澳M，實現(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程。
14日13時，阿克塞、玉門、金塔同時監(jiān)測到沙塵過程，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)測到沙塵輸入，金昌站細粒子污染相對較重，嘉峪關(guān)站沙塵強度較弱。
4月15日凌晨2時，金塔監(jiān)測到新一輪沙塵輸入，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，為河西各站點最高。
15日上午，河西各站點雷達均顯示沙塵強度有所減弱，金塔、嘉峪關(guān)出現(xiàn)部分沙塵向空中擴散、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、武威沙塵強度仍然較高。
多數(shù)據(jù)分析
大數(shù)據(jù)支撐污染預警預報
沙塵立體監(jiān)測網(wǎng)的建立，將沙塵預警工作從傳統(tǒng)的地面監(jiān)測擴展為地空天一體化的立體監(jiān)測，當上游發(fā)生沙塵天氣時，通過激光雷達組網(wǎng)的全面、實時監(jiān)測，并進行數(shù)據(jù)分析后，能實時獲取沙塵垂直濃度，預估沙塵對下游城市的影響，及時開展沙塵預警。
自沙塵網(wǎng)投入使用以來，已成功捕捉了每一次的沙塵天氣全過程，為大氣污染預報預警提供了數(shù)據(jù)支撐。
沙塵天氣監(jiān)測、預報能力得到很大程度的提升后，甘肅省空氣質(zhì)量預報工作更加精細、準確。自2020年2月起，該省已正式開展了五大區(qū)域每日七天形勢預報，為空氣重污染過程研判、防控、預警和應急響應提供重要的技術(shù)支撐。
甘肅省監(jiān)測中心站定期發(fā)布空氣質(zhì)量預報
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