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“青藏高原平流层-对流层交换观测研究”课题2020年高原实验任务完成

  青藏高原由于其独特的地理位置和高大地形,对我国的天气与气候格局及其变化有重大影响,已有初步研究表明,青藏高原上空的平流层-对流层交换是近地面污染物向上输送的重要通道。为了深入理解和量化青藏高原的热力、动力、辐射和化学输送等作用,需要利用先进探测技术,对青藏高原上空大气开展立体多要素的观测。

  大气所在中科院战略性先导科技专项“鸿鹄专项”承担了“青藏高原平流层-对流层交换观测”课题,下设“1-平流层长航时飞行原位及下投观测”、“2-特殊探空综合观测”、“3-地基激光和微波雷达遥感观测”、“4-临近空间大气光学特性探测研究”、“5-平流层-对流层物质交换过程及影响研究”、“6-化学过程及气候影响研究”六个子课题,2020年7-8月,中科院大气所(子课题1、2、3、5)联合空天信息研究院(气球发放、搭载任务),合肥物质科学研究院(子课题4),地质地球所(搭载任务),中国气象局大气探测中心在青海大柴旦、西藏拉萨、羊八井三地开展了第二期“青藏高原平流层对流层交换观测”实验。在专项总体、平台试验队和多家载荷试验队共同努力下均完成大纲既定全部项目,体现了多个单位和团队合作精神,实验取得圆满成功。

  本次实验中,课题及子课题研发和集成了大气多要素传感器与探测技术,在青藏高原三地开展了多要素的立体观测:

  (1)首次实现了青藏高原平流层高频风速脉动湍流探空观测实验,继2019年之后继续开展了多次长管采样下投探空实验; 获取了地面到平流层多种气体成份和湍流垂直廓线观测数据,在拉萨同步开展了水汽-气溶胶-臭氧探空实验。

  (2)2020年8月23日开展了平流层长航时飞行探测试验,飞行时间超过16小时,包括:对流层与平流层原位大气辐射和气溶胶探测、闪电成像、下投探空、热力湍流探测、多尺寸毫米级示踪物释放观测实验,获取动力学、化学、辐射等观测数据。

  (3)在羊八井,利用APSOS系统开展了激光雷达观测,获取地面到110公里大气温度、风场、云等垂直分布。

  (4)预报保障团队撰写了22期预报简报,确保数值模式稳定运行、数据快速处理、及时制作各种预报产品,保障了高空气球实验的顺利实施。

  基于对流层-平流层交换过程的全方位、多要素综合观测数据集,为定量评估通过青藏高原和季风环流进入平流层的输送通量及其对环境和气候影响积累了第一手观测数据;同时在建立对流层-平流层一体化预报模型和资料同化技术方面打下坚实的基础,也为未来平流层平台长期驻留工作提供环境信息和预报支撑。

载荷完成联调联试

高空气球发放准备

海拔4000米回收设备

地面观测设备

 
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