“在此之前，世界上並沒有對於大氣層長期的、持續的、全大氣層的、高分辨率的觀測。” 9月9日，“多波段多大氣成分主被動綜合探測係統”項目首席科學家－中國科學院大氣物理研究所呂達仁院士在項目現場演示與專家谘詢會議上說。記者從會上獲悉，多波段多大氣成分主被動綜合探測係統是我國自主研製的全球首套全（中性）大氣層（覆蓋從近地麵、對流層、平流層、中間層、一直到低熱層）多成分、多要素的大型地基綜合探測係統。
據了解，多波段多大氣成分主被動綜合探測係統（Atmospheric Profiling Synthetic Observation System，簡稱APSOS）是國家自然科學基金委首批資助的國家重大科研儀器設備研製專項之一。項目於2012年正式啟動，由中國科學院大氣物理研究所牽頭，聯合國內其他6家科研單位，成功研製了APSOS係統。利用世界領先水平的激光、微波和太赫茲遙感探測技術，APSOS係統不但能夠獲得大氣溫度、濕度、風場和雲層分布等多種氣象要素，而且能夠實時監測溫室氣體和汙染氣體的時空變化。
揭秘氣候環境變化
眾所周知，地球周圍有一層很厚的大氣層。大氣層按高度分為對流層（距地約10～20公裏）、平流層（距地約20～50公裏）、中間層（距地約50～85公裏）、熱層（距地約100～800公裏）和逃逸層。熱層的大氣因受太陽輻射，溫度較高，氣體分子或原子大量電離，能導電，故又稱為電離層。我們把熱層以下這些不帶電的大氣層稱為中性大氣層，APSOS係統就是圍繞中性大氣層來進行探測的。
過去幾十年以來，大氣探測技術在多方麵已經有了長足的發展，國內外科學技術界通過不同的前沿技術實現了對大氣層的探測，並據此產生了不少重要的科學成果。研製APSOS係統的科學目標是為了獲得同一垂直氣柱內的大氣多要素的同時變化特征，以實現對大氣垂直結構、運動變化與成分輸送的研究。
關於APSOS係統，通俗來講，就是將多台觀測設備放置在同一台站，對天頂方向同一區域的大氣進行同步觀測，通過對觀測數據的分析處理來獲取該區域大氣的分布特征；以高時空分辨率來“捕捉”一些瞬變過程，來理解和認識大氣的運動過程；以長期觀測資料來理解全大氣層對太陽活動和地表人類活動的響應，例如，全球變暖中的低層大氣變暖和高層大氣變冷現象。
該係統的特色在於對全（中性）大氣層多成分和多要素資料的同步獲取，這些包括了溫度、風場、臭氧、二氧化碳、水汽、NO2、SO2、CO2、雲和氣溶膠，這些都在氣候和環境變化中都扮演著重要角色。其中，氣溶膠指的是大氣中的固態和液態懸浮顆粒物，例如，大家所熟知的PM2．5就屬於氣溶膠的一種。
APSOS整裝待發
該係統目前已在安徽淮南大氣科學研究院完成內地的聯調工作，即將在海拔4300米的西藏羊八井國際宇宙線觀測站全麵建成並長期開展青藏高原大氣觀測研究。
對於APSOS係統，專家組在聽取了項目組作的研究進展匯報，並進行了質詢後，給出了專家組意見。專家組對項目組的儀器研製進展給予了肯定，意見指出項目組完成了各分係統在淮南等地的調試工作，包括：綜合集成與反演驗證平台及組合望遠鏡係統、5套激光雷達係統、太赫茲超導輻射波譜儀和W波段測雲雷達，各係統均達到了項目計劃書規定技術指標。
同時，專家組也對係統在高原特殊運行環境下的適應性問題提出了建議，專家組表示，項目組要充分考慮青藏高原的特殊運行環境，對係統進行優化，滿足特殊環境運行條件，考慮係統的高原環境適應性。
據了解，APSOS係統的建成，不但能夠大幅提升我國在大氣環境探測方麵的綜合國力和技術水平，還能夠為大氣環境監測、氣象災害預報和空間安全保障等提供有價值的觀測數據，有助於對大氣中新過程、新現象的發現和理解。同時，還可為我國自主研發星載大氣探測設備提供必要的技術積累。
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