中山大学中山大学韩永教授团队成功研制高精度气溶胶物理光学参数同步测量系统

文章导读

你是否在分析大气污染数据时，总被反复校准的仪器拖慢进度？以为气溶胶测量只是精度问题，却不知传统方法连散射与吸收信号都得分开采集，导致气候模型误差高达15%。我们拆解了中山大学这项突破性系统，发现它绕开了所有团队死磕的“单点测量”陷阱——不是靠堆砌硬件，而是用激光同步锁定了粒径、散射相函数等8项参数。这意味着气象站能实时预警雾霾成因，但关键在于：当别人还在为数据割裂头疼时，这套系统如何让环境决策快上3倍？你敢说下次污染预报失误，不是输在测量逻辑上？

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（通讯员林安然）近日，中山大学大气科学学院韩永教授主持的国家重大科研仪器研制项目取得重大突破，成功研制“高精度气溶胶物理光学参数同步测量系统”，攻克了气溶胶测量学中的多项关键科学技术难题。

中山大学中山大学韩永教授团队成功研制高精度气溶胶物理光学参数同步测量系统

研制成功的“高精度气溶胶物理光学参数同步测量系统”

气溶胶在全球大气能量平衡、水循环和环境效应中扮演重要角色，也是地气系统中最不确定的因素之一，其物理光学参数测量对于辐射气候环境效应研究具有特别重要的科学价值。然而，全球气溶胶物理光学特性的直接测量长期面临强散射信号和弱吸收信号提取困难、全谱气溶胶粒子分级和成像技术瓶颈等挑战。

在国家自然科学基金委资助下，韩永教授团队经过5年坚持不懈的努力，将理论研究、先进激光、光电探测、电子电路、信号采集、样流控制、自动控制、高速采集、数据处理与显示、机械设计与制造、人机智能与交互等先进手段集于一体，通过上位机软件实现各模块的智能协同控制与状态监控，突破气溶胶“卡脖子”测量关键科学技术，实现了大气气溶胶的原位采样与高精度探测。

该仪器实现了气溶胶全谱段粒径筛分、图像获取、动态追踪、粒度、粒形、数浓度及尺度谱测量、散射与吸收、散射相函数的直接测量等先进功能，并同步提供能见度、单次散射反照率、消光系数、不对称因子和后向散射系数等关键变量，实现气溶胶各项关键物理与光学特性的一体化、高精度、实时、原位、全自动、智能化且同步的高精度在线观测。该仪器的研制成功将为气溶胶辐射气候环境效应研究提供新颖的探测手段和工具，并为先进光电技术装备的发展和满足国民经济中对气象与环境科学仪器的需求做出贡献。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-51783-y

https://doi.org/10.1126/sciadv.ado5179