中科院成功研制全球首套大氣綜合探測系統(tǒng)APSOS，在淮歷時2年完成組裝調(diào)試，現(xiàn)正啟運(yùn)前往西藏羊八井——在青藏高原破譯大氣密碼。

人們常用“十年磨一劍”來形容磨礪的艱辛和成功過程的漫長。中國科學(xué)院大氣物理研究所歷時多年成功研制出全球首套大氣綜合探測系統(tǒng)APSOS，這套堪稱為“大國重器”的系統(tǒng)在安徽淮南進(jìn)行聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作就花了2年時間，目前，其各項技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到設(shè)定目標(biāo)。這套系統(tǒng)最終將安放于西藏羊八井國際宇宙線觀測站，9月23日，完成拆卸裝車的APSOS系統(tǒng)從淮南啟運(yùn)前往西藏羊八井，計劃月底便可到達(dá)。

APSOS系統(tǒng)中的探測裝置

APSOS系統(tǒng)全球唯一

9月9日,“多波段多大氣成分主被動綜合探測系統(tǒng)”現(xiàn)場演示與專家咨詢會議在安徽淮南舉行，會議由項目首席科學(xué)家——中國科學(xué)院大氣物理研究所呂達(dá)仁院士主持。據(jù)了解，多波段多大氣成分主被動綜合探測系統(tǒng)（Atmospheric Profiling Synthetic Observation System，簡稱APSOS）是國家自然科學(xué)基金委首批資助的國家重大科研儀器設(shè)備研制專項之一，當(dāng)時立項資金9700萬元。項目于2012年正式啟動，由中國科學(xué)院大氣物理研究所牽頭，聯(lián)合國內(nèi)其他6家科研單位（中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所、中國科學(xué)院紫金山天文臺、武漢大學(xué)和安徽四創(chuàng)電子股份有限公司），自主研制成功全球首套全（中性）大氣層（從近地面至110公里高度）多成分、多要素的大型地基綜合探測系統(tǒng)。利用世界領(lǐng)先水平的激光、微波和太赫茲遙感探測技術(shù)，APSOS系統(tǒng)不但能夠獲得大氣溫度、濕度、風(fēng)場和云層分布等多種氣象要素，而且能夠?qū)崟r監(jiān)測溫室氣體和污染氣體的時空變化，以實現(xiàn)對大氣垂直結(jié)構(gòu)、運(yùn)動變化與成分輸送的研究。

APSOS系統(tǒng)的核心部件

緣何會與淮南結(jié)緣

說起APSOS系統(tǒng)與淮南的緣分，還得從2011年說起，說到底還是淮南與中國科學(xué)院大氣物理研究所的結(jié)緣。其時，淮南長期賴以生存的煤炭遭遇“滑鐵盧”，面臨巨大經(jīng)濟(jì)下行壓力，尋求經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展中的淮南與欲在淮南設(shè)點(diǎn)的中科院大氣物理研究所一拍即合：淮南需要高科技的支撐和引領(lǐng)，而中科院大氣物理研究所正是相中了淮南地處南北分界的特殊位置?；茨系靥幓春又杏?，是我國南北氣候區(qū)劃的交匯帶，天氣過程具有典型性，開展科學(xué)研究、觀測實驗有利于認(rèn)識我國江淮流域短期天氣過程、氣候過程和大氣環(huán)境過程。此外，雙方的合作可以將研究所的技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)淮南經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。于是，中國科學(xué)院大氣物理研究所淮南研究院應(yīng)運(yùn)而生，2011年入駐淮南高新區(qū)。

淮南研究院工程師張井貝介紹，2015年，淮南研究院開始承接APSOS系統(tǒng)項目的聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作，這個項目填補(bǔ)了國內(nèi)空白，是國際上最先進(jìn)的一套綜合觀測系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的核心是一套等效直徑為2米的大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，由4塊直徑1.2米的鏡面拼接，制作難度很大，生產(chǎn)單位南京天儀廠花費(fèi)了一年半時間才終于制作成功。

張井貝補(bǔ)充說，APSOS系統(tǒng)最終將要安置于西藏羊八井的國際宇宙線觀測站，因為那里地處高海拔，污染少，干擾小，更有利于探測工作的開展，但那里的氣候惡劣、條件艱苦，因此，系統(tǒng)的調(diào)試工作要放在內(nèi)地。中科院大氣物理研究所淮南研究院在市政府、高新區(qū)管委會的大力支持下，建設(shè)進(jìn)展順利，具備為這種大型科學(xué)試驗提供支撐的各種條件，從而成為了理想的地點(diǎn)。2017年6月間，APSOS系統(tǒng)在淮南完成了技術(shù)環(huán)節(jié)測試。經(jīng)歷9月9日的APSOS系統(tǒng)現(xiàn)場演示與專家咨詢會議后，集成的APSOS系統(tǒng)就要被分拆打包，為啟運(yùn)羊八井做準(zhǔn)備。

打通地球全大氣層

如何能夠精確地同時探測如此多的大氣成分和大氣要素呢？這已經(jīng)成為國際大氣科學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一，也正是APSOS這個重大科學(xué)儀器研制項目鎖定的目標(biāo)。