这支气象团队,为大气污染精准防控“改”飞机丨新春走基层

1月5日上午 , 一架搭载着30余个大气观测仪器的空中国王B-3587飞机从北京起飞 , 飞过周边地区的工厂 , 带着大气污染排放的一手数据于19时30分左右停落 。
空中国王B-3587飞机从北京起飞
用飞机测量大气污染情况 , 是国家重点研发计划“大气污染成因与控制技术研究”中“飞机示范平台测量模块整合与演示”课题内容 。 此次飞行 , 是自2019年课题开展以来 , 经历的上百次试验之一 。 获取的数据将汇总至项目组 , 通过算法得出工厂在大气中排放污染物的具体数值、传播路径、影响范围等 , 为大气污染精准防治提供支撑 。
“飞机在精准测量大气污染物上有独特优势 , 但此前国内在大气污染飞机航测的先进平台建设以及专用仪器组合方面还是空白 。 ”课题负责人、北京市人工影响天气中心高级工程师赵德龙介绍 , 他的团队就是要改造出这样的飞机平台 , 为大气污染防治“穿云破雾” 。
这支以北京市人工影响天气中心为班底的项目团队 , 日常承担云降水物理和大气成分飞机观测平台建设等研究任务 , 探究大气污染秘密、揭示云降水奥秘 , 研究大气环境污染与云物理相互影响关系 。 这样的基础为承担这一科学技术部的项目任务奠定了基础 。
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改飞机/
“注意 , 轮档和电线都准备好了吧?”1月5日19时30分 , B-3587飞机刚落地 , 赵德龙和团队成员便马上启动UPS电源 , 紧接着召集地面待命的团队成员一起将近十吨重的B-3587飞机手动推入停机场 , 再迅速给飞机内所有设备充上电 , 所有操作在十分钟内完成 。
当采访人员看到飞机时 , 工作人员正在进行数据整理和仪器检修等工作 。
这支气象团队,为大气污染精准防控“改”飞机丨新春走基层
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飞行团队成员正在进行数据整理和仪器检修
在长近20米、高4米的飞机机翼和机体上 , 都装上了大气观测设备 , 包括气溶胶探头、高分辨率气溶胶质谱仪、被动遥感G波段微波辐射计、机载Ka波段云雷达(KPR)、快速云滴探头(FCDP)等31套仪器 。 机翼下方形似弹头的云雷达 , 可以通过回波探测飞机上下5千米的云层结构 , 实现航测数据从线变面 。 机身后端凸出的几个短柱 , 分别是液水、温度、积冰、露点探头 。
这支气象团队,为大气污染精准防控“改”飞机丨新春走基层】赵德龙为采访人员讲解飞机机翼和机体上安装的大气观测设备
“挥发性有机化合物汽车排放、工业气体污染物 , 0.01微米到十几微米的粒子 , 还有雾-霾、云滴雨滴、冰雹降雪等 , 从气溶胶到云凝结核冰核 , 再到降雪降水全部都能测 。 ”赵德龙说 , 最初 , 170公斤重的大气组分仪器如何安放 , 气溶胶探头、舱内气溶胶设备如何改装到飞机机体且保持正常运转 , 这些都是困扰团队的难题 。
大气环境、大气化学、云物理、遥感学……改飞机涉及多个学科领域 。 加装在机翼下的挂架大阻力大 , 探测仪器从密闭舱内伸出探头 , 沉重的仪器让飞机难以保持平衡 。 通过边学边研并及时与专业改装公司沟通解决这些问题 , 如今飞机已能安全稳定开展试验任务 , 变身为可以“单兵作战”执行多项任务的“特种兵” 。
这支气象团队,为大气污染精准防控“改”飞机丨新春走基层
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飞行团队成员向飞机内搬运试验仪器
“工欲善其事 , 必先利其器 。 搭建我国自己的大气污染飞机航测平台 , 就可以通过试验定量分析污染物排放量 , 知道污染物在空气中传播了多少 , 传播渠道是什么样 , 通过通量算法得出数据 , 可以为工厂减排、政府决策等提供科学支撑 。 ”赵德龙说 。