沙尘暴又双叒叕来了！

  此次蒙古气旋东移带来的沙尘天气从14日下午开始席卷我国14省市，部分南方地区也不能幸免。

  沙尘大部队从西北向东南移动，新疆东部和南疆盆地、青海西北部，甘肃中西部、内蒙古中西部、宁夏、陕西中北部、山西、北京、天津、河北、河南、山东中西部、安徽中北部、江苏北部等地将陆续出现扬沙或浮尘天气。

扬沙、浮尘不仅影响着全省的空气质量改善，更困扰着广大群众的生产、生活。

  在极易受到沙尘侵袭的甘肃，尤其如此。因此，中科光电协助该省建成了国内首个“地—空—天”沙尘立体综合观测网，能够完整捕捉到沙尘天气在该区域的运动轨迹，还能在环境空气质量预警预报、重污染天气应急联动方面发挥重要作用。

多种激光雷达组网

高科技赋能区域沙尘观测

  利用多波长颗粒物激光雷达、激光测风雷达、太阳光度辐射计等监测设备，并结合遥感卫星数据和拉曼-米激光雷达进行精准标定、数据质控，实时监测沙尘空间粒径分布、边界层高度、风廓线、三维风场等信息，分析沙尘强度和空间分布特征，并结合气象要素，快速预测未来沙尘的强度、传输路径和发展趋势。

甘肃省沙尘立体综合观测网雷达分布图

沙尘观测的核心装备——多波长颗粒物激光雷达

多元技术融合

“看清”每一次沙尘天气起消过程

  为了充分发挥沙尘监测网的作用，中科光电定制化打造了以物联网、大数据技术为核心的智能化沙尘立体监测综合管理软件平台。该平台将甘肃省内所有激光雷达设备全部联网并用，实现对沙尘网图像和数据的存储、统计，实时显示各站点雷达运行状态、监测结果图，并可对超过阈值的沙尘监测点位进行报警提醒。

  平台支持多场景应用，不仅可以利用沙尘网在线监测仪器的实时监测数据进行在线污染特征分析，自动生成分析报告，还能将监测数据三维模式同化与高分辨率GIS地图叠加，进行沙尘传输的情景模拟，实现污染传输三维可视化展示。

河西地区颗粒物激光雷达消光系数（左）和退偏振比（右）图

  由此次沙尘天气为例，从上图可以看出，4月14日-15日，河西地区先后经历了两次沙尘传输过程。

  14日13时，阿克塞、玉门、金塔同时监测到沙尘过程，沙尘传输速度较快，气溶胶粒子分布在2km范围内；14日下午至夜间，阿克塞、玉门等地沙尘强度明显减弱，沙尘向东继续传输，嘉峪关、金昌和武威先后监测到沙尘输入，金昌站细粒子污染相对较重，嘉峪关站沙尘强度较弱。

  4月15日凌晨2时，金塔监测到新一轮沙尘输入，并先后影响嘉峪关、金昌和武威等地，玉门也受到本次沙尘影响，为河西各站点最高。

  15日上午，河西各站点雷达均显示沙尘强度有所减弱，金塔、嘉峪关出现部分沙尘向空中扩散、与近地面沙尘分层的情况，嘉峪关站空气质量好转较为明显；但河西东部的金昌、武威沙尘强度仍然较高。

多数据分析

大数据支撑污染预警预报

  沙尘立体监测网的建立，将沙尘预警工作从传统的地面监测扩展为地空天一体化的立体监测，当上游发生沙尘天气时，通过激光雷达组网的全面、实时监测，并进行数据分析后，能实时获取沙尘垂直浓度，预估沙尘对下游城市的影响，及时开展沙尘预警。

  自沙尘网投入使用以来，已成功捕捉了每一次的沙尘天气全过程，为大气污染预报预警提供了数据支撑。

  沙尘天气监测、预报能力得到极大程度的提升后，甘肃省空气质量预报工作更加精细、准确。自2020年2月起，该省已正式开展了五大区域每日七天形势预报，为空气重污染过程研判、防控、预警和应急响应提供重要的技术支撑。