2018年12月12日，由中国科学院大气物理研究所主持的国家重点研发计划项目“陆地边界层大气污染垂直探测技术”在河北省望都县启动了一次大型的大边界层污染加强观测试验。该项目首席科学家是中科院大气物理研究所胡非研究员，项目参加单位有北京大学、中山大学、中国科学院合肥物质科学研究院、中国气象局北京城市气象研究所、中国环境监测总站、上海市环境监测中心、深圳市环境监测中心、南京大学和南京信息工程大学共九家单位，本次实验得到了曾庆存院士、刘文清院士、张远航院士、陈良富研究员和王自发研究员等专家的指导，得到了中科院大气所“大气边界层物理和大气化学国家重点实验室”以及“中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室”科技人员的大力支持。

  这次预计持续10天左右的大型加强观测试验，主要探测平台是一个32米长1900立方米的大型系留汽艇，由中国电子科技集团第三十八研究所和上海环境监测中心具体实施升降。艇上载有常规“六要素”二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、PM2.5、总挥发性有机物，以及气溶胶质谱、粒径谱、黑炭和颗粒物计数等大气污染观测仪器，同时还搭载有风速、风向，温度、湿度、气压、三维湍流脉动风速脉动温度等气象要素观测仪器。在观测现场，还有项目参加单位的多普勒激光测风雷达、拉曼测温激光雷达、臭氧激光雷达和二氧化氮激光雷达等先进的垂直遥感探测设备，还有四轴八桨全自主飞行无人机配合观测大气污染“六要素”的垂直分布。

  这次加强观测的特点是：(1)测量要素全，覆盖了主要污染物、主要气象因子和湍流脉动数据；(2)观测范围全，涵盖从地表到边界层顶及其邻近的区域；(3)观测的时空分辨率高；(4)观测的连续性和空间代表性强，能够连续监测边界层污染的日变化和生消过程。

  在望都加强观测的同时，项目还在津冀地区开展了包括北京325米高塔和天津255米高塔梯度观测、激光雷达走航观测、飞机观测和地面台站观测在内的同步协同观测。此外，为了与京津冀地区的观测相对照，由项目参加单位中山大学和深圳环境监测中心在珠三角地区也同时实施了大气边界层污染加强观测试验，主要探测平台有深圳356米高塔和广州600米电视塔，以及大气污染移动观测车等。特别需要提及的是，在这次观测试验中，项目自主研发的新型臭氧激光雷达、二氧化氮激光雷达、高空湍流超声风速仪探测系统以及涡度相关PM2.5湍流通量观测系统等也首次亮相，自主研发的基于汽艇浮空器平台的“软塔”梯度观测系统，也拟在实验后期开展观测试验。

  总之，这是一次中科院大气所组织的在京津冀地区规模较大的多平台、多要素大气边界层综合观测试验，将获得冬季重污染期间点面结合、三维立体的大气污染垂直分布信息。同时，也为不同大气污染探测设备的对比校验、数据质量控制、数据融合和归一化、标准化研究，以及大气污染模式的发展提供帮助，为我国大气污染垂直探测技术和科学研究的发展做出贡献。  （LAPC供稿）

张远航院士以及大气污染专家柴发合、曾立民、孟凡、龚山陵等在观测现场指导工作

参加本次实验的部分科技人员和研究生合影

本次实验用的大型汽艇探测平台

本次实验用的移动监测车

本次实验用的自主飞行无人机

本次实验用的拉曼和米散射激光雷达