日前，由山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所自主研制的相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)運(yùn)抵南極中山站，順利完成安裝、調(diào)試，并進(jìn)行了10個(gè)小時(shí)的連續(xù)觀測(cè)。這是我國(guó)首次在南極部署相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)，填補(bǔ)了我國(guó)對(duì)南極大陸低空大氣風(fēng)場(chǎng)探測(cè)的空白。

人們?cè)谑章?tīng)收看天氣播報(bào)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到一句熟悉的話(huà)語(yǔ)：“有一股來(lái)自西伯利亞的冷空氣正在……”。實(shí)際上，影響人們生活的氣候變化源頭，基本都來(lái)自“兩極”，兩極地區(qū)大氣參數(shù)對(duì)全球氣候變化十分敏感，是了解和監(jiān)測(cè)全球氣候變化至關(guān)重要的參數(shù)，而且也關(guān)系到極地環(huán)境下海-氣-冰不同圈層相互作用的基本過(guò)程。南極地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)觀測(cè)數(shù)據(jù)稀少，低空大氣風(fēng)場(chǎng)又與人類(lèi)生活最為相關(guān)，因而成為此次南極科考部署的重點(diǎn)設(shè)備。

南極中山站位于南緯69度22分、東經(jīng)76度22分，環(huán)境惡劣，寒冷干旱，對(duì)人員和設(shè)備都是極大的考驗(yàn)。山儀所“激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)歷時(shí)6個(gè)月獨(dú)立、自主設(shè)計(jì)研發(fā)完成的相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)，利用大氣后向散射信號(hào)與系統(tǒng)本振光差頻獲取多普勒頻移，進(jìn)而反演得到大氣風(fēng)場(chǎng)，可對(duì)0-2 千米高度范圍內(nèi)的大氣風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行高精度、高時(shí)空分辨率的全天時(shí)觀測(cè)，測(cè)風(fēng)精度達(dá)到1米/秒，每分鐘可獲取1組風(fēng)廓線(xiàn)數(shù)據(jù)，高度分辨率30米，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該激光雷達(dá)可在南極全自動(dòng)運(yùn)行，科研人員在青島就能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)。

為了確保此次南極科考任務(wù)的順利進(jìn)行，團(tuán)隊(duì)成員李輝主動(dòng)請(qǐng)纓，于今年10月底從上海出發(fā)，搭乘“雪龍”號(hào)隨中國(guó)第36次南極科考隊(duì)前往南極中山站。長(zhǎng)途跋涉幾千公里之后，于11月底抵達(dá)中山站，花了一個(gè)月的時(shí)間，終于完成了測(cè)風(fēng)雷達(dá)的安裝、測(cè)試。此后，他還要在南極度過(guò)漫長(zhǎng)的576天，包括1個(gè)極夜和2個(gè)極晝，以確保激光雷達(dá)系統(tǒng)正常運(yùn)行。

據(jù)了解，此前山儀所參與研發(fā)的國(guó)際上首臺(tái)高空測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)已在南極駐扎，可全天時(shí)觀測(cè)80-110千米大氣溫度和風(fēng)場(chǎng)。如今，高、低空測(cè)風(fēng)雷達(dá)“無(wú)縫銜接”，為我國(guó)在南極大氣探測(cè)提供了全新的觀測(cè)手段。