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世界地球日呼吁環(huán)保 科學儀器撬動小破球(大氣篇)
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】上天入地下海,,曾經(jīng)只能在奇幻題材作品當中描摹的畫面,,如今正在一點一點為人類所實現(xiàn),。譬如,,過年期間上映的國產(chǎn)科幻電影《流浪地球》鋪設了一個宏偉的不可能計劃:帶著地球逃離太陽系,。然而,,一段在建規(guī)模大的水電站——白鶴灘水電站的視頻,,卻令網(wǎng)友不得不驚呼:《流浪地球》中的發(fā)動機和地下城真的能造出來!
當然,,《流浪地球》所表現(xiàn)的并非只有人類非凡的創(chuàng)造力,,更多的是對地球未來發(fā)展問題的探討。雖然電影中描述的太陽毀滅現(xiàn)象目前還不可能出現(xiàn),,但是氣候變暖,、臭氧空洞、海洋污染,、淡水短缺,、生物銳減等等由人類活動引起的一系列環(huán)境問題,正在*破壞我們的地球家園,。盡管很多環(huán)境問題依然嚴峻,,但是人類上天入地下海的本領越來越強,越來越多難題得以攻克,。作為保護環(huán)境的重要技術工具,,科學儀器功不可沒。今天是2019年4月22日,,正值第50個世界地球日,,不妨跟著小編來看看,科學儀器究竟是如何“上天入地下海”,,保護賴以生存的“小破球”,。 在《流浪地球》中,觀影者印象深刻的場景可能就是主角走出地下城看到的世界,,也就是現(xiàn)在人們所居住的地球表層,。曾經(jīng)熟悉的東方明珠塔被冰川覆蓋,浩渺無邊的江河湖海變成了一片冰原,,無數(shù)未能進入地下城的人被凍結在了深深的冰層之下,。然而,類似的極寒天氣卻在電影上映的同時,,發(fā)生在了太平洋彼岸,。美國部分地區(qū)低氣溫驟降至零下50多度,,密歇根湖凍成冰海,尼亞加拉大瀑布被凍住,,芝加哥渡輪成了破冰船……這種由氣候變暖和大氣污染導致的天氣已經(jīng)不再罕見,。 為了挽救大氣環(huán)境,人們根據(jù)地面大氣監(jiān)測,、衛(wèi)星遙感,、氣象觀測提供的數(shù)據(jù),成功制定出一系列行之有效的大氣污染防治計劃,。雖然我國環(huán)境監(jiān)測儀行業(yè)起步較晚,,國內(nèi)技術基礎相對薄弱,但是隨著市場需求的大幅增長,,國產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測儀器迎來了高速發(fā)展,。尤其是在色譜、質(zhì)譜,、電化學等分析技術以及人工智能,、大數(shù)據(jù)等新興技術的合力推動下,,環(huán)境監(jiān)測領域卓有成效,。 作為這片領域當中的重要分支,大氣監(jiān)測儀器的技術含量也大有提升,。從采集大氣污染物的采樣器,、采樣儀,到實時觀測大氣環(huán)境的空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng),,再到分析污染物成分的氣體分析儀,,各類大氣監(jiān)測儀器都在發(fā)揮著重要作用。不過,,目前大氣環(huán)境監(jiān)測依然以人工采樣和實驗室分析為主,,未來有待于向自動化、智能化和網(wǎng)絡化為主的監(jiān)測方向發(fā)展,。單純的地面大氣監(jiān)測也將逐漸與遙感監(jiān)測相結合,,擴展監(jiān)測領域。 沒錯,,遙感監(jiān)測就是上文提及的衛(wèi)星遙感,,即通過航空或衛(wèi)星等收集環(huán)境的電磁波信息對遠離的環(huán)境目標進行監(jiān)測識別環(huán)境質(zhì)量狀況的技術。相比于以近地分布為主的地面環(huán)境監(jiān)測,,遙感監(jiān)測對于環(huán)境信息的獲取更為快速和全面,。目前,國內(nèi)已經(jīng)發(fā)射了多顆衛(wèi)星用于遙感監(jiān)測,,主要包括氣溶膠及顆粒污染物,、污染氣體,、溫室氣體、大氣輻射等方面的研究,。去年發(fā)射上空的高分五號衛(wèi)星就搭載了三臺用于遙感監(jiān)測的大氣探測載荷,。這三臺載荷分別為大氣痕量氣體差分吸收光譜儀(EMI)、大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀(GMI)和大氣氣溶膠多角度偏振探測儀(DPC),,能夠承擔污染氣體,、溫室氣體和顆粒物污染的觀測任務。 此外,,氣象觀測也是大氣環(huán)境監(jiān)測的重要數(shù)據(jù)來源,。目前,除了自動氣象站,、自動雨量站,、百葉箱、溫濕度記錄儀等地面氣象觀測儀器,,科研人員還發(fā)明了探空儀,、天氣雷達等高空氣象探測儀,對大氣環(huán)境進行多方位監(jiān)測,。以雷達為例,,近期通過科技部驗收的“大氣細粒子與臭氧時空探測激光雷達系統(tǒng)研制與應用示范”項目,就是將激光雷達技術應用于大氣環(huán)境實時監(jiān)測,。未來,,氣象觀測還將繼續(xù)通過各類氣象儀器,為大氣污染趨勢分析與大氣環(huán)境評估,、提出控制污染方案,、研究大氣污染規(guī)律和開展大氣物理科學研究提供科學依據(jù)。 小結:昔年藍天白云,、碧水浩蕩,、綠野茵茵,今日霧霾圍城,、垃圾遍海,、寸草難生。等到地球上后一片凈土被污染之后再去反省自己的行為,,不如從現(xiàn)在做起,,用科技手段來改善地球環(huán)境。下一篇,,小編將從土壤環(huán)境入手,,繼續(xù)介紹科學儀器在地球環(huán)境保護方面的應用。