في أوائل شهر مايو، شهدت منطقة شمال الصين أقوى عملية الغبار الطقس هذا العام.

والعواصف الرملية والترابية تغطي طائفة واسعة، بما في ذلك آثار أقدام في جميع أنحاء شينجيانغ وقانسو ومنغوليا الداخلية وبكين وتيانجين وغيرها من 10 مقاطعات (المدن والمقاطعات)، مما يؤثر على مساحة 1.63 مليون كيلومتر مربع، سدس تقريبا من مساحة الأرض. نطاقه وكثافة الغبار عملية، هي الأكثر منذ رقما قياسيا هذا العام. ظلت بكين والمزيد من تركيزات PM10 فوق 1000 ميكروغرام / المتر المكعب.

وفي الوقت نفسه، معهد CAS خفى معاهد العلوم المادية للبصريات والميكانيكا الجميلة البصريات الغلاف الجوي الاستفادة من وضعها CMA سبر الغلاف الجوي شامل قاعدة تجريبية رامان - لاحظ يدار: 4 مايو بالقرب من سطح الأرض إلى العمودي الكثير من الغبار ظهرت في السمت الاتجاه على بعد 3 كم، واصل الغبار حتى حوالي 8:05 في الصباح، لأن بكين عاصف الطقس بدأت تتبدد، والغبار ظهرت على الأرض، في حوالي الساعة 12 ظهرا على 5 من الغبار تبدد تماما.

الشكل 1: 4 مايو إلى 5 يوم جيد ضوء يدار لا Manmi رصدها بكين حالة الغبار (جنوب بكين)

قد 11-12، حققت الشمالية ساندي عودة، وتأثير بكين. تركيزات PM10 عادة تصل إلى 200-500 ميكروجرام / متر مكعب.

ورامان ضوء - مي يدار وحظ في أقل من 1 كم بالقرب من مستوى سطح الأرض، وظهور الغبار من ال11 حتى 10 صباحا ويستمر حتى 16 صباحا 12:00.

الشكل 2: 11 مايو إلى 12 امان مي اليابان تشتت الضوء يدار رصدها بكين حالة الغبار (جنوب بكين)

هنا، لا يفهم الكثير من الناس، والغبار والضباب هي الهباء أيضا، وهذا هو، في الغلاف الجوي الجسيمات، والأدوات العلمية بالضبط كيف "عيون" لتحديد ذلك؟

هنا، سلسلة صغيرة للرمل القص والضباب.

الرمال والضباب

أولا والرمل والضباب كلها هباء، والمعروف أيضا باسم "الجزيئات في الغلاف الجوي." وتشمل جسيمات الغلاف الجوي على حد سواء الضباب والرواسب.

ما الفرق هو لديهم؟

أساسا جزيئات الغبار أنتجت في الطبيعة، وتغيير شكله، في جو نموذجي "غير كروية" الجسيمات. مكثف على تلوث الهواء ومختلفة الضباب في الغلاف الجوي. ضباب أساسا ولدت بشكل مصطنع، ولها شكل أكثر تنوعا، فمن نموذجي من جسيمات "كروية".

الشكل (3): جزء شكل ضباب الجسيمات (صورة من الشبكة)

FIG 4: مقطع من شكل جسيمات الغبار (صورة من الشبكة)

مركز البصرية في الغلاف الجوي للضوء التي وضعتها رامان - الأرز الضوء المستقطب الليزر المنبعثة إلى الارتفاع الرأسي لليزر الهدف رادار منفذ الهواء الاستقطاب (يحدث الليزر اهتزاز موجة الضوء فقط في اتجاه واحد)، والتي عندما تتعرض ليزر أشعة موجات الضوء عندما جزيئات غير كروية، يحدث بعد ذلك ليزر متناثرة يتم تغيير موجة الضوء الدولة الاستقطاب، نفس الاتجاه انبعاث الليزر الحد من التذبذب ضوء الليزر، والليزر موجات الضوء ولدت في اتجاه متعامد. للجسيمات كروية، لا يحدث هذا "الاستقطاب" الظاهرة. ووفقا لهذا المبدأ، والأدوات العلمية يمكن تحديدها في الجو غبار أو الجسيمات من الدخان.

تحديد ضباب الرمل أو بعد، إلى أن تحل مشكلة أخرى هي أن تركيز الغبار هو كم؟

قضية حددت الباحثون الضوء باستخدام تقنيات تشتت رامان ويدار.

تشتت رامان، مي يدار

عندما نقل الضوئية لجسيم، قد تحدث الضوء المتناثرة.

الشكل 5: وجهة نظر التخطيطي للتشتت الضوء (الصور من الشبكة)

في كثير من ظاهرة تشتت الضوء، وهناك تشتت رامان وتكنولوجيا الكشف عن تكنولوجيا رادار ليزر تبعثر ماي المستخدمة بشكل متكرر.

الشكل 6: تشتت رامان وتبعثر ماي (صورة من الشبكة)

تشتت رامان، ببساطة، هو ضوء الاتصال مع جزيئات الهواء، والتي تفاعل يحدث مع طول موجة التغيير سمة خفيفة جزيء نفسها (تغير لون الضوء)، والتي تتطابق مع "بصمة مميزة البصرية" للجزيء الملف الشخصي الانقراض، والعلماء هذا المبدأ، وانبعاث الليزر إلى الغلاف الجوي من طول موجة محددة، عن طريق الكشف عن رامان المنتشرة إشارة ضوئية متناثرة يعود طول موجة محددة، وتحديد تركيز مكونات الغاز مختلفة تقدم في ارتفاعات مختلفة في الغلاف الجوي، وبالتالي الحصول على جو الكمي معلومات سطر. وهناك سمة نموذجية من تشتت رامان مختلفة من تردد الضوء المتناثرة هو تردد الحادث.

تبعثر ماي هو الجسيمات في الغلاف الجوي أو الجزيئات في اتصال مع تشتت الضوء مطاطيا، حيث التغيرات في تردد الضوء المتناثرة لا يحدث، وبالتالي الحصول على الهواء لكمية الطاقة المنتشرة فقا إشارة ضوئية متناثرة الجسيمات تقرير الظهر أو جزيئات معلومات متفرقة.

بعد الحصول على معلومات من الضوء المتناثرة من نسبة الاستقطاب طريقة الحساب، يمكن للباحثين تحديد تكوين الغلاف الجوي وأشكال مختلفة من الهباء الجوي جزيئات على طريق البث البصري. منذ بين جسيمات كروية والجسيمات غير كروية ضوء الخلفية متناثرة تختلف اختلافا كبيرا من التحيز، وعلى ضوء ذلك أن جزيئات متناثرة الخلفي يمكن الكشف عنها بواسطة رادار الليزر لدراسة مورفولوجية نسبة التحيز (كروية أو غير كروية) الجسيمات.

مصدر ضوء الليزر هو رادار ليزر، الاستشعار عن بعد من الجو بواسطة أشعة الليزر مع إشارة التفاعلات جو الكشف. جو التفاعل الخفيفه، وسوف تنتج إشارة الإشعاع التي تحتوي على معلومات حول ذرات الغاز والجزيئات، والغيوم والهباء الجوي جسيمات الغلاف الجوي وما شابه ذلك، وذلك باستخدام انعكاس المقابلة يمكن الحصول عليها من ذرات الغاز والجزيئات، والغيوم والهباء الجوي جسيمات الغلاف الجوي على تكوين الغلاف الجوي وغيرها من المعلومات. وهكذا، ويستند تكنولوجيا رادار ليزر على مجموعة متنوعة من العمليات الفيزيائية والتفاعل بين الإشعاع الضوئي الناتجة عن تكوين الغلاف الجوي. الطيف الكهرومغناطيسي هو مبين في الشكل 7، استخدام رادار ليزر المدى الطيفي من الأشعة تحت الحمراء، ومرئية للأشعة فوق البنفسجية.

الرقم 7: جزء من الطيف الكهرومغناطيسي (صورة من الشبكة)

مركز البصرية في الغلاف الجوي من فريق البحث رادار ليزر بصري

"استكشاف الرمال قطعة أثرية" ليست غير متوقعة، والسلامة بصريات الغلاف الجوي الخفيفة مركز الغلاف الجوي وقد شاركت رادار التحقيق الليزر في التنقيب المشترك الدولي في الفلبين في عام 1991 خريطة بيا من الرماد البركاني والاستكشاف المشترك لعام 2001 العواصف الترابية الآسيوية (AD-NET) مشروع التعاون الدولي، 2013 في كشف الضباب اندلاع شمال الصين ......

الشكل 8: "في قطعة أثرية الرمال" من الصور والشكل العمل الليلي

ومن هذا الإصرار ليلا ونهارا، وخلق تطورا كبيرا من المركز البصري للرادار ليزر أمن تكنولوجيا جو خفيفة. في وقت مبكر قبل 30 عاما، بدأت آن الضوء على الجيل القديم من العلماء إلى إنشاء فريق رادار ليزر، والمتخصصة في مجال البحوث الليزر رادار الغلاف الجوي تكنولوجيا الكشف، وتدريب مجموعة من الموظفين الفنيين والتقنيين، المنتشرة في جميع أنحاء البلاد القيام به للأرصاد الجوية بلدك، وحماية البيئة وتعهدات أخرى المساهمة.

لفترة طويلة، المركز البصري في الغلاف الجوي من فريق البحث رادار ليزر تصر ستدمج عن كثب التطور الأكاديمي مع مطلب وطني، وتعزيز التنمية تكنولوجيا الليزر الرادار والابتكار، وتشكيل تطور تكنولوجيا الليزر الرادار مع مرور الوقت، وجميع أنواع، اكتشاف مجموعة تمتد وتطوير النظام و تحليل البيانات لمجموعة من "المدى"، "الكامل"، "كبير" يتميز "التكامل" لل.

في "المريخ" اختبار الرمل هو رادار ليزر للكشف عن الغلاف الجوي للتشغيل التدريب على الأعمال التجارية، ونظام رادار ليزر تطوير وأتمتة، والتصغير والتوجيه ذكي وغير المراقب. أعتقد في جهود الباحثين ورامان - سيتم استخدام يدار على نطاق واسع في المستقبل القريب، قسم أداة تكنولوجيا الأرصاد الجوية لحماية البيئة، والخدمات العامة، ل "الزرقاء العادية" إسهام الخاصة الجميلة الصين.

والمؤلف هو الباحث المشارك في معاهد خفى CAS العلوم الفيزيائية، معهد انهوى للبصريات والميكانيكا الجميلة