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    中安在線   2022-12-06 10:51:12   來源:安徽日報    作者:   編輯:焦明仁

      “一束光打過去,就知道污染物濃度是多少。像醫生給病人做CT一樣,我們是給大氣環境做CT的人?!弊鳛槲覈h境光學這一新領域的領軍人物,中國工程院院士、中科院合肥研究院安光所學術所長劉文清率先提出了開展光學與環境交叉科學的創新研究。

      △劉文清院士在大氣痕量氣體探測載荷定標現場認真查看定標數據。

      光學、環境科學,在普通人看來風馬牛不相及的兩個學科,為何能產生交集?

      △劉文清院士在“總碳柱觀測網合肥站”(Tccon Hefei)查看地基高光譜數據。

      “空氣中的各種成分,包括污染物,都有自己的特征吸收光譜。通過設備對污染物進行立體垂直探測,就可以知道光路上不同高度的污染物的成分和含量?!眲⑽那褰榻B,目前,他率領團隊建立了包括400多種大氣污染物、100多種水體污染物、20多種土壤重金屬污染物的光譜特征數據庫,研發了污染物光譜定量解析算法和工程化應用軟件,不僅能為大氣環境“把脈”,還能“診斷”水體、土壤的污染情況。

      △劉文清院士在實驗室測試實驗裝置的光路準直性。

      今年安徽高考,語文作文的素材是“雙奧之城”北京。對兩次承擔奧運會環境監測任務的劉文清團隊而言,這是道“送分題”。2008年,北京奧運會,當時正是我國大氣污染問題突出的時期。劉文清率領團隊建立覆蓋北京及周邊地區的大氣環境立體綜合監測系統,為空氣污染預警和制定減排措施提供科學數據支撐。2022年,北京冬奧會,劉文清團隊研發的車載激光雷達,能夠快速精確獲取大氣顆粒物的區域分布特征,并成功預測了冬殘奧會第一天的沙塵污染。

      △劉文清院士向技術人員提醒真空環境下遙感載荷熱試驗的注意事項。

      從北京奧運會到北京冬奧會,14年間,劉文清帶領團隊聚焦國家重大戰略需求,加快突破關鍵核心技術,為建設天藍、水清、草美的生態環境,打造了一個“天、地、空一體化”的立體綜合監測網。

      △劉文清院士檢查航天衛星產品研制工作,對自研的成像光譜讀出電路信號進行判讀。

      △劉文清院士在航天載荷電裝間,使用高清晰檢測設備審查電路板電裝質量。

      2018年5月9日,高分五號衛星成功發射,搭載了安光所自主研制的大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、大氣主要溫室氣體監測儀、大氣氣溶膠多角度偏振探測儀。從此,我國可以獲得全球的污染氣體分布數據,不僅能為我國大氣污染控制決策提供技術支持,還能為國際環境外交提供有力的數據支撐。作為衛星3個有效載荷的總設計師,劉文清堅定地認為:“國之重器不能依靠進口,必須應用自主儀器設備!”

      △劉文清院士在某新型大氣痕量氣體探測載荷定標現場,和研制人員一起開展該載荷的實驗室定標。

      △劉文清院士在“高分真實性檢驗站(合肥)”樓頂與技術人員探討光學遙感方法觀測大氣氣溶膠的優勢。

      2020年初,新冠肺炎疫情突如其來。大氣環境因素對疫情傳播和防控具有重要作用,而武漢卻缺乏高時空分辨率的大氣環境數據。劉文清臨危受命,親赴武漢,帶領團隊加班加點改裝大氣環境立體監測車,搭載了氣溶膠和臭氧探測激光雷達等7套先進設備。從雷神山、火神山醫院到方艙醫院、隔離點,皖A牌照的監測車開展走航觀測實驗,獲取第一手大氣環境數據,為病毒傳播風險評估、環境影響因素分析提供了科技支撐。

      △劉文清院士在環境光學中心的真空環境模擬實驗室認真觀察真空設備的運行工作狀態。

      △漫步林間小道,劉文清院士和青年學子分享科研心得。

      “我們積極探索、不斷創新,就像今年高考作文主題一樣,實現了‘跨越,再跨越’。目前,我國的大氣環境光學監測技術已經可與歐美發達國家‘并跑’?!眲⑽那逯t遜地說,“如果高考作文滿分10分,我得給自己扣2分。這2分寄希望于年輕的科技工作者們,希望他們能夠繼續攻克難關,在一些關鍵技術領域突破發達國家對我國的‘卡脖子’問題,開發出更多具有自主知識產權、更加先進的光學監測技術和設備?!?/p>

      △劉文清院士通過視頻會議與科研人員交流科研心得。

      △劉文清院士與技術人員察看大氣環境觀測場的激光雷達安裝與調試情況。

      院士名片

      劉文清,1954年生于安徽蚌埠,原籍江蘇徐州。中國工程院院士、中國科學院合肥物質科學研究院學術委員會主任、安徽光學精密機械研究所學術所長。主要從事環境監測技術和應用研究,發展了環境光學監測新方法,研發了系列環境監測技術設備并實現產業化,集成了大氣污染綜合立體監測系統并進行應用示范,開拓形成了我國環境光學監測技術新領域。獲國家科技進步二等獎3項,省部級科學技術一等獎5項,發明專利授權50余項,榮獲“全國先進工作者”稱號。

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