日前，在天津市薊州區(qū)有人拍攝到天空中一道神秘的綠光，并將其形象地稱為“天上一根‘蔥’”。一些網(wǎng)友甚至認(rèn)為發(fā)射綠光的設(shè)備是“天外來(lái)物”。然而，經(jīng)過(guò)核實(shí)，這道綠光是由氣溶膠激光雷達(dá)發(fā)出的激光。

那么，什么是氣溶膠激光雷達(dá)？它有什么用？科技日?qǐng)?bào)記者就此采訪了相關(guān)專家。

主要用于探測(cè)氣溶膠污染物

氣溶膠是指由懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)微粒組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)。這些微粒的直徑在0.002微米至100微米之間。由于這類微粒比氣態(tài)分子大而比粗塵顆粒小，因而它不像氣態(tài)分子那樣遵循氣體分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也不會(huì)受地心引力作用而沉降，具有膠體的性質(zhì)，故被稱為氣溶膠。

北京市氣象局探測(cè)中心研究員李林介紹，通過(guò)檢測(cè)大氣中氣溶膠濃度，可以評(píng)估空氣質(zhì)量。

氣溶膠激光雷達(dá)，作為一種先進(jìn)的地基垂直遙感氣象觀測(cè)設(shè)備，可以觀測(cè)大氣氣溶膠分布與狀態(tài)。“它主要基于米散射原理，通過(guò)發(fā)射激光脈沖與大氣中的氣溶膠相互作用，產(chǎn)生后向散射光。工作人員通過(guò)檢測(cè)后向散射光的強(qiáng)度，可獲取大氣氣溶膠分布等信息。”李林說(shuō)，氣溶膠激光雷達(dá)就像一臺(tái)超級(jí)顯微鏡，能讓觀測(cè)者看清空氣中那些微小顆粒的一舉一動(dòng)。

與常見的天氣雷達(dá)相比，氣溶膠激光雷達(dá)主要用于氣溶膠污染物的探測(cè)，工作波長(zhǎng)更短。“大多數(shù)氣溶膠激光雷達(dá)的波長(zhǎng)為532納米?！崩盍纸榻B，該波長(zhǎng)處于可見光譜區(qū)域中綠色光的范圍，因而氣溶膠激光雷達(dá)在夜間工作時(shí)會(huì)發(fā)出一道綠光。

波長(zhǎng)為532納米的氣溶膠激光雷達(dá)之所以成為主流，首先是因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)532納米的光散射截面大。光的散射截面大，大氣對(duì)其吸收相對(duì)較少，就可提升探測(cè)靈敏度。除此之外，532納米波長(zhǎng)的激光雷達(dá)技術(shù)相對(duì)成熟，相關(guān)光學(xué)元件、探測(cè)器等設(shè)備性能穩(wěn)定可靠，有助于降低后期運(yùn)維成本。

給日常生活提供便利

氣溶膠激光雷達(dá)主要具有三大優(yōu)點(diǎn)?！耙皇翘綔y(cè)距離遠(yuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離精確探測(cè)；二是時(shí)間分辨率高，可以捕捉到大氣中氣溶膠的快速變化；三是不受白天黑夜限制，可晝夜連續(xù)工作?！崩盍终f(shuō)，這些優(yōu)勢(shì)使得氣溶膠激光雷達(dá)成為當(dāng)前氣象觀測(cè)的主力設(shè)備之一。

在進(jìn)行氣象觀測(cè)時(shí)，氣溶膠激光雷達(dá)發(fā)射的激光可以對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行逐層“CT”掃描，其雷達(dá)系統(tǒng)收集到掃描信號(hào)后，便會(huì)進(jìn)行自動(dòng)分析，將其轉(zhuǎn)換為空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。隨后，空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)會(huì)被傳至后臺(tái)，工作人員通過(guò)手機(jī)App或電腦即可接收，再據(jù)此分析空氣污染源。

除此之外，工作人員還會(huì)根據(jù)氣溶膠激光雷達(dá)的掃描結(jié)果，利用無(wú)人機(jī)對(duì)重點(diǎn)污染源實(shí)施空中精準(zhǔn)定位和快速核查，并利用大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)走航車對(duì)重點(diǎn)污染源實(shí)施地面精準(zhǔn)定位和快速核查。

李林介紹，氣溶膠激光雷達(dá)可為天氣過(guò)程觀測(cè)、災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警和大氣污染成因研究等提供重要數(shù)據(jù)支撐，提升當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報(bào)能力、預(yù)警時(shí)效和應(yīng)急處置能力。

同時(shí)，氣溶膠激光雷達(dá)能為公眾日常生活提供便利。例如，通過(guò)分析氣溶膠激光雷達(dá)獲取的信息，工作人員可以掌握污染物的傳輸路徑，向公眾發(fā)布預(yù)警?！斑@有助于公眾合理安排出行計(jì)劃，免受不利天氣的影響。”李林說(shuō)。（宗詩(shī)涵）

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)