中大新聞網(wǎng)訊（通訊員林安然）近日，中山大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院韓永教授主持的國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目取得重大突破，成功研制“高精度氣溶膠物理光學(xué)參數(shù)同步測(cè)量系統(tǒng)”，攻克了氣溶膠測(cè)量學(xué)中的多項(xiàng)關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)難題。
研制成功的“高精度氣溶膠物理光學(xué)參數(shù)同步測(cè)量系統(tǒng)”
氣溶膠在全球大氣能量平衡、水循環(huán)和環(huán)境效應(yīng)中扮演重要角色，也是地氣系統(tǒng)中最不確定的因素之一，其物理光學(xué)參數(shù)測(cè)量對(duì)于輻射氣候環(huán)境效應(yīng)研究具有特別重要的科學(xué)價(jià)值。然而，全球氣溶膠物理光學(xué)特性的直接測(cè)量長(zhǎng)期面臨強(qiáng)散射信號(hào)和弱吸收信號(hào)提取困難、全譜氣溶膠粒子分級(jí)和成像技術(shù)瓶頸等挑戰(zhàn)。
在國(guó)家自然科學(xué)基金委資助下，韓永教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)5年堅(jiān)持不懈的努力，將理論研究、先進(jìn)激光、光電探測(cè)、電子電路、信號(hào)采集、樣流控制、自動(dòng)控制、高速采集、數(shù)據(jù)處理與顯示、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、人機(jī)智能與交互等先進(jìn)手段集于一體，通過(guò)上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)各模塊的智能協(xié)同控制與狀態(tài)監(jiān)控，突破氣溶膠“卡脖子”測(cè)量關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大氣氣溶膠的原位采樣與高精度探測(cè)。
該儀器實(shí)現(xiàn)了氣溶膠全譜段粒徑篩分、圖像獲取、動(dòng)態(tài)追蹤、粒度、粒形、數(shù)濃度及尺度譜測(cè)量、散射與吸收、散射相函數(shù)的直接測(cè)量等先進(jìn)功能，并同步提供能見(jiàn)度、單次散射反照率、消光系數(shù)、不對(duì)稱(chēng)因子和后向散射系數(shù)等關(guān)鍵變量，實(shí)現(xiàn)氣溶膠各項(xiàng)關(guān)鍵物理與光學(xué)特性的一體化、高精度、實(shí)時(shí)、原位、全自動(dòng)、智能化且同步的高精度在線(xiàn)觀(guān)測(cè)。該儀器的研制成功將為氣溶膠輻射氣候環(huán)境效應(yīng)研究提供新穎的探測(cè)手段和工具，并為先進(jìn)光電技術(shù)裝備的發(fā)展和滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)中對(duì)氣象與環(huán)境科學(xué)儀器的需求做出貢獻(xiàn)。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-51783-y
https://doi.org/10.1126/sciadv.ado5179
