上天入地下海，曾經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,。譬如，過年期間上映的國產科幻電影《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,！
世界地球日(大氣篇)
當然，《流浪地球》所表現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象目前還不可能出現，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,，也就是現在人們所居住的地球表層。曾經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不再罕見,。
為了挽救大氣環(huán)境,，人們根據地面大氣監(jiān)測、衛(wèi)星遙感,、氣象觀測提供的數據,，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,，技術基礎相對薄弱,，但是隨著需求的大幅增長，國產環(huán)境監(jiān)測儀器迎來了高速發(fā)展,。尤其是在色譜,、質譜、電化學等分析技術以及人工智能,、大數據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)境的空氣質量自動監(jiān)測系統,，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，已經發(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)測的重要數據來源。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,。
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