中大新聞網(wǎng)訊（通訊員林安然）近日，中山大學大氣科學學院韓永教授主持的國家重大科研儀器研制項目取得重大突破，成功研制“高精度氣溶膠物理光學參數(shù)同步測量系統(tǒng)”，攻克了氣溶膠測量學中的多項關(guān)鍵科學技術(shù)難題。

研制成功的“高精度氣溶膠物理光學參數(shù)同步測量系統(tǒng)”

氣溶膠在全球大氣能量平衡、水循環(huán)和環(huán)境效應(yīng)中扮演重要角色，也是地氣系統(tǒng)中最不確定的因素之一，其物理光學參數(shù)測量對于輻射氣候環(huán)境效應(yīng)研究具有特別重要的科學價值。然而，全球氣溶膠物理光學特性的直接測量長期面臨強散射信號和弱吸收信號提取困難、全譜氣溶膠粒子分級和成像技術(shù)瓶頸等挑戰(zhàn)。

在國家自然科學基金委資助下，韓永教授團隊經(jīng)過5年堅持不懈的努力，將理論研究、先進激光、光電探測、電子電路、信號采集、樣流控制、自動控制、高速采集、數(shù)據(jù)處理與顯示、機械設(shè)計與制造、人機智能與交互等先進手段集于一體，通過上位機軟件實現(xiàn)各模塊的智能協(xié)同控制與狀態(tài)監(jiān)控，突破氣溶膠“卡脖子”測量關(guān)鍵科學技術(shù)，實現(xiàn)了大氣氣溶膠的原位采樣與高精度探測。

該儀器實現(xiàn)了氣溶膠全譜段粒徑篩分、圖像獲取、動態(tài)追蹤、粒度、粒形、數(shù)濃度及尺度譜測量、散射與吸收、散射相函數(shù)的直接測量等先進功能，并同步提供能見度、單次散射反照率、消光系數(shù)、不對稱因子和后向散射系數(shù)等關(guān)鍵變量，實現(xiàn)氣溶膠各項關(guān)鍵物理與光學特性的一體化、高精度、實時、原位、全自動、智能化且同步的高精度在線觀測。該儀器的研制成功將為氣溶膠輻射氣候環(huán)境效應(yīng)研究提供新穎的探測手段和工具，并為先進光電技術(shù)裝備的發(fā)展和滿足國民經(jīng)濟中對氣象與環(huán)境科學儀器的需求做出貢獻。

論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-51783-y

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