南京首次用激光观测“边界层”

　　□本报记者于飞王君

　　【金陵晚报报道】我们的城市，从地面至上空两至三公里，大气专家给了它一个特有的名称——“城市边界层”，而我们的生活、健康和这一层的空气密切相关。

　　南京城的边界层究竟有着什么秘密？它是由什么物质组成的，何时最“胖”，几时

　　近期，中国科技大学地球与空间科学学院、中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室以及南京大学大气系的专家们利用气象激光雷达，对南京的“城市边界层”首次进行了联合探测，为我们找出了南京城市边界的“初步观测结果”。

　　奥运天气要看边界层

　　这次联合探测的负责人毛敏娟告诉记者，这次探测是南京大学蒋维楣教授争取到的重点基金项目，以往进行探测都是小范围的，而集合所有仪器进行联合观测在南京历史上还属首次。

　　她向记者介绍，城市边界层至关重要，它不仅是人们的“呼吸层”，而且这一层中所包含的“物质”的变化，还会对天气产生非常直接的影响。

　　据了解，北京日前也做了城市边界层高度及结构特征的探测，科学家们进行这些观测主要是将资料用于降水、雾等天气的分析，可为奥运短时、临近预报等相关研究提供宝贵的探测数据，为奥运保障服务工作奠定坚实基础。

　　日出后边界层急速扩张

　　毛敏娟告诉记者，南京的城市边界层是在市委党桥教学楼顶平台上测定的，雷达等仪器这次都是专门运到南京，在市中心和郊区分别发射“信号”，然后进行24小时全天候观测。同时配备了各种先进的气象观测仪器——塔风温探测仪、Kipp＆Zonen公司生产的四分量辐射计以及湍流、CO2、H2O各种通量仪等边界层探测装置，激光雷达发射的激光光束在大气中传输，因为这一层的空气分子和“可吸入颗粒物”产生散射和吸收，利用这其中的信号，我们可以捕捉到边界层的变化。南京的边界层其实疯长的一段时间是在日出之后，日出前比较低，差不多离地面只有几百米，而日出以后就快速增长，能迅速达到2公里之上，而到了下午2－3点的时候，这一层又立即下降。

　　毛敏娟说，我们需要找到的就是边界层胖瘦这两者之间的有规律关系，利用它了解南京污染物在时空分布、污染的输送和扩散方面的信息。

　　市中心污染比较严重

　　利用气象激光雷达，在测定边界层的厚度变化的同时，专家同时可以掌握空气污染的变化，毛敏娟说，这样的探测过程和环保部门所采用定点空气质量监测不一样。环保部门的监测点是被动捕捉空气中的污染物，然后进行分析，而雷达是主动“进入”空气层里进行探测污染物的。因此，我们平时了解的空气质量只是南京的局部地区，而此次边界层的测定，为南京城的整体空气质量把了脉。

　　毛敏娟介绍，从反馈回来的信息看，南京的污染状况还是较重的。同时，根据垂直观测，南京污染比较严重的地区还是在市中心部分。

　　大气灰霾可实时监控

　　专家表示，接下来，他们将在更多的探测基础上积累资料，并配合更多边界层风、温、湿等要素垂直分布作更为深入细致的分析，特别是在恶劣天气预报和空气质量预警方面进行更加准确的播报。

　　另外，近几年来，南京经常会出现灰霾的天气，而南京城市特殊的地理位置为灰霾提供了温床，特别是当不太强的冷空气遭遇暖湿气流时，就会形成逆温层，此时灰霾就特别容易形成。但是，长期以来，对于灰霾天气的预报非常困难，而灰霾的危害包括能见度低、诱发呼吸道疾病、传染病高发、植物光合作用受阻等。

　　因此了解了边界层里污染物的变化规律，开展与形成灰霾天气现象有关的大气成分观测，与激光雷达等遥感探测设备结合，就能形成有效的大气灰霾实时监测系统。

　　(编辑小娜)