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“水相关气象要素探测设备工程化研发和产业化

  3月23日,中国科学院安徽光机所牵头的中科院科技服务网络计划(STS计划)“水相关气象要素探测设备工程化研发和产业化”项目在安徽合肥通过验收。
  验收会场
  “云腾致雨,露结为霜。”在全球大气中,与水相关的气象要素对大气气候变迁有着至关重要的影响。为了科学的探索大气中水相关气象要素相互间转化、循环的过程,项目组提出采用激光雷达、全天空云图仪和降水天气现象仪来分别探测大气水汽廓线、云和降水,获得高时间分辨、全相态和昼夜连续的水相关气象要素,为气象站点提供一体化的探测设备。项目旨在突破长期稳定工作、外场定标和数据实时反演等工程化关键技术,实现具有自主知识产权的气象探测装备的产业化,带动水相关气象要素整体探测技术的产业升级。
  目前,项目组已完成了大气水汽-气溶胶激光雷达、全天空云图仪和降水天气现象仪的工程化攻关,产品定型、批量生产、销售和应用示范。其中,水汽廓线激光雷达设备采用了大气气溶胶的同步探测和大气透过率的实时修正技术,提高了大气水汽混合比反演精度;发明的水汽激光雷达自标定方法,摆脱了对探空气球的依赖。全天空云图仪设备则利用白天可见光和夜晚红外波段联合探测,实现了昼夜连续观测;采用多次高动态曝光图片合成技术,减少了运动部件;发明了卷积神经网络云图分割算法,天空云量数据产品可靠。该项目建立了探测规范和标准,并编制了企业标准;通过了第三方测试。同时,项目组还完成了水汽廓线激光雷达、全天空云图仪和降水天气现象仪设备的模块化设计,使得子设备既可以单独使用,也可以组合使用;能提供高精度大气水汽混合比廓线,天空云量、降雨量和降水形态和融合数据产品。
  2017年-2018年,项目组联合产业化公司在位于安徽省寿县的国家气候观象台、山东省章丘气象局和北京南郊观测现场分别进行了外场联合实验,实验验证了设备的可靠性,并推动了系统模块化建设。
  项目执行期间,项目组还通过成果转化孵化了三家高技术型公司并建立了具备年产120台套设备的生产线,生产并销售;项目执行前两年激光雷达、全天空云图仪和降水天气现象仪销售额达2500万元,预计未来销售额将达1-2亿元;培养了一批专业技术人才,包括安徽省青年科技奖,合肥市创新型领军人才,中国环境科学学会青年科学家等。
  项目执行期间,项目成果产品参展大众创业万众创新活动周–“双创周”活动、第二十届中国国际高新技术成果交易会并获该会优秀产品奖。
 
  
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