上海在京津冀放一超级气球比波音客机还长 啥用？
发布时间:2018-12-28 | 发布者： 东东工作室 | 浏览次数： 次原标题：上海在京津冀放了一个“超级气球”，飘在1000米高空的它在看什么？
上海在京津冀地区放了一个“超级气球”？足有1000米高！近日，一则有关“超级气球”升空的消息引起广泛关注。
12月21日，解放日报·上观新闻记者向多方求证后，从上海市环境监测中心确认，这个“超级气球”正是该中心和中国电子科技集团第三十八研究所、上海民防办等单位的杰作，于12月15日在河北省望都县升空。
12月15日，“超级气球”缓缓升至1000米高空比波音客机还长
不仅升空高度惊人，最高可达1200米，“超级气球”还是一个类似汽艇的庞然大物。其体长32米，比波音737-500客机还长了近1米；充满氦气后，体积有1900立方米，可有效承载220公斤左右的重物。
对大多数人而言，“超级气球”外型吸睛，是一个惊艳的存在，但对我国大气科研界而言，它具有更重要的意义：堪称我国大气环境科研装备领域具有突破性的标志性成果，是一把能够破解复杂空气污染成因的新钥匙。
“超级气球”的专业名称是大载荷系留气球，其在大气科研领域的应用，填补了我国大气立体观测领域的技术空白。
“特别是在空气污染研究领域，有了‘超级气球’，就能在上海高空建立一个超级监测站。”上海市环境监测中心总工程师伏晴艳介绍说，过去受制于装备、技术等方面的影响，大气污染物的定点定时观测往往被限制在较低的空间，对边界层高度大气污染物的观测很少，相关研究就缺乏充分的数据。
有了“超级气球”，就能在上海高空建立一个超级监测站以上海为例，冬天的边界层高度一般可能低至三四百米，夏天有时候就可能抬升至1000米上下，因此，就算在上海中心顶部观测，也有三四百米左右的空间“够”不到。
在全国，类似高度和空间的大气污染物观测“短板”也普遍存在，北京、广州、深圳等地为数不多的观测高塔平均高度也不过三四百米。
为突破“短板”，科研界想了不少办法，比如激光雷达、卫星遥感，又或者放载荷气球、让飞机搭载观测设备，但这些方式都有一个“毛病”——不够稳定，很难持续、精准地取得一个定点的观测数据，而且大多数载荷气球搭载能力有限，许多“笨重”的先进仪器上不了天。
“超级气球”出现后，从300米到1000米，都在其监测范围内，基本覆盖了每日大气层的高度变化区域，弥补了在大气边界层高度长时间定点连续稳定观测的空白。目前，“超级气球”可以胜任最高1200米的大气污染观测任务。
庞然大物很“内秀”
如果解剖这只“超级气球”，会发现更多内在惊喜。
如此庞然大物，如何保证其在高空的稳定性？
一方面靠与地面连接的多功能缆绳，可以承受近10吨的张力；另一方面受益于独特的流线型设计，“超级气球”不为大风所动，气球配置的副气囊，还可以调节球内气体，让球体在高空基本实现动态平衡。
只有220公斤的“行李份额”，如何配置这些精密仪器，才能让观测效率最大化？
通过“斤斤计较”，科研工作者最终把这些关键仪器放上了气球：常规“六要素”（二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、PM2.5、总挥发性有机物）实时观测仪器、气溶胶化学组分实时观测仪器（气溶胶质谱、粒径谱、黑炭和颗粒物计数等），以及气象要素观测仪器（风速、风向，温度、湿度、气压等）。
这背后，科研团队连续攻克了高空与地面不间断供电、数据实时传输、倒挂式颗粒物采样气路设计等多重技术难关。
12月15日凌晨，上海市环境监测中心的技术人员在现场调试“超级气球”要携带的仪器12月15日初战告捷后，最新的“战报”已经传回上海。根据大气污染物化学组分和气象参数垂直探空曲线的变化，科研人员初步判断，12月15日，监测点位600米和800米上空存在污染物的高空传输。
伏晴艳以12时的PM2.5实时浓度数据为例，200米高度的实时浓度在100微克/立方米左右，按理说，越是往上空走，浓度越小，但在600米高度，实时浓度却不降反升；接近800米时，甚至达到约50微克/立方米，“这印证了污染物的高空传输，而非只是本地污染的累积。”
2018年12月15日，观测点600米、800米上空存在污染物高空传输伏晴艳感慨，如果没有“超级气球”，要在短时间内有“底气”地判断空气污染是本地生成还是外地输送，难度就大出许多，如果只靠间接数据去推演，一旦数据本身有误差，很可能谬以千里。
“第三代”走出上海
关于“超级气球”，还有一个不为人知的秘密——此次在河北升空的其实是“第三代”。
第一代“超级气球”早在2013年就已诞生，是上海世博会那个被爱称为“大鲸鱼”的车载系留气球改造而成，从为园区提供视频监视与预警应急的高空安防“哨兵”转职为可以长时间留空滞空的“环保预警机”。
转载请标注：我爱技术网——上海在京津冀放一超级气球比波音客机还长 啥用？