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上海交大:用无人机探测雾霾三维分布

导读: 入冬以来,全国多个城市遭遇“霾”伏。要防治雾霾,必须充分认识其分布规律。上海交通大学今天发布,该校船舶海洋与建筑工程学院彭仲仁教授团队在长三角地区用无人机搭载便携式检测设备,进行长期的大气污染跟踪监测实验,获取PM2.5等大气污染物浓度的三维分布数据

  入冬以来,全国多个城市遭遇“霾”伏。要防治雾霾,必须充分认识其分布规律。上海交通大学今天发布,该校船舶海洋与建筑工程学院彭仲仁教授团队在长三角地区用无人机搭载便携式检测设备,进行长期的大气污染跟踪监测实验,获取PM2.5等大气污染物浓度的三维分布数据,证实了逆温层对PM2.5扩散的不利影响和道路周围交通污染物的分布规律,可为雾霾预报、防治提供精准资料。

  实验数据显示,在距离地面一千米以下的高度,PM2.5的浓度总体会随高度增加而下降,这是因为污染物在上升的过程中不断扩散。但是,逆温层像一个厚大的瓶盖,会阻断污染物的垂直扩散,使其被迫向地面沉降,从而增加逆温层下近地面PM2.5的浓度。

  马路上来往车辆排出的尾气更是雾霾“帮凶”。“我们对城市主干道、高架路、交叉路口等道路周围的微环境做了污染物监测,发现道路两侧300米至500米之内是受汽车尾气污染最严重的区域,PM2.5浓度较高,且距离道路越近浓度越高。”团队成员路庆昌介绍。

  据悉,国内当前对大气污染的检测主要集中在地面,属定点探测,一方面无法了解高空雾霾分布,另一方面难以获知外地雾霾输送情况。为克服这一局限,我国也使用过载人飞机、探空气球、卫星遥感等非常规观测手段,然而成本高、可控性弱,未能广泛使用。如何能以较低的成本实现从地面到高空、从此地到彼地的全方位检测,彭仲仁和其研究团队,将便携式的检测设备装载在无人机上,解决了这一难题。

  “我们使用的固定翼无人机的翼展长度只有四米,可以灵活往不同方向穿梭,一次航时可达7小时,1天内一般安排4个航次,航行时间与大气中污染物的分布规律相适应。”彭仲仁介绍说,空中监测将使雾霾预报更准确。从2011年至今,他的研究团队先后在上海奉贤、江苏南通、浙江临安进行无人机监测,为今后的雾霾治理提供有效数据和研究思路。

 
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