我国首个大气边界层顶观测站揭牌

【讯】监测大气环境关键组分、气象要素，监测大气中的温室气体……中国科学院大气边界层顶生态环境上黄观测站（以下简称上黄观测站）日前正式揭牌。这个观测站位于浙江省金华市武义县柳城畲族镇上黄村，是国内首个大气边界层顶生态环境观测站。

“上黄观测站的建成投用将积极发挥院府合作的科研阵地和纽带作用，有力推动碳源汇等多学科交叉前沿环境科学研究，助力实施‘双碳’战略，更有助于深入开展全大气层探测，为东南沿海生态和空天环境安全提供保障。”浙江省生态环境厅党组书记、厅长郎文荣在揭牌仪式上表示。

建上黄观测站有什么意义？

“大气边界层是大气底部直接受地球表面（如地形、地貌，建筑物、植被等）影响的一层，其高度约为1000米。” 中国科学技术大学特任教授刘罗勤介绍说，由于大多数人类和生物活动过程都发生在大气边界层中，大气边界层对人和环境有着极其重要的意义。

“例如，由于污染物基本存在于边界层内，大气边界层的状态会直接影响大气污染的空间特征，继而影响区域污染治理；大气边界层的状态还能够影响土壤侵蚀作用和农业生产；大气边界层云还起到对阳光的散射作用，有利于生物圈中的光合作用等。” 刘罗勤说。

此外，研究大气边界层的另一个重要意义则是风力发电，这也是刘罗勤课题组目前的研究重点之一。

“上黄观测站的建立，不但能够监测生态环境，同时将有力推动大气边界层整体结构的研究，并助力实施‘双碳’战略。”刘罗勤表示，风力发电就是将大气边界层中的风能转化为电能，其效率很大程度上取决于大气边界层的状态。

刘罗勤认为，未来风力机必然向大型化甚至超大型化发展，其叶片最高点可能到达夜间大气边界层顶部。因此，对大气边界层整体结构的认识，对于风能的高效利用具有显而易见的重要意义。

上黄观测站有哪些功能？

上黄观测站未来将面向国家生态环境持续改善重大需求，面向国家碳中和宏伟目标和“十四五”发展规划，开展重点科研攻关，实现大气生态环境和气候变化领域的重大科学创新和突破。

具体而言，上黄观测站到底有哪些功能？中科院研究员潘小乐介绍说：“主要有4个功能，一是上黄观测站针对区域的空气质量进行监测，服务生态环境质量的改善；二是对温室气体进行监测，支持国家‘双碳’战略，提供相关的数据支持；三是在上黄观测站开展从地面到高空的垂直探测，了解中性大气层的构成及一些关键的气象或环境要素的演变，并为支持未来国家天空安全保障方面的工作提供数据支撑。同时，我们将在观测站里监测气溶胶的物理化学特性，支持未来大气环境演变，包括在气候变化的情况下人类有序适应等方面的相关研究。”

为了保障监测数据的准确，上黄观测站并没有配备烹饪设备。“我们担心做饭时的一些油烟可能会对监测数据产生影响。”潘小乐表示，目前，在观测站的工作人员暂时都是吃简餐应付。而汽车尾气也可能会影响监测数据，“所以我们会尽量减少汽车上山，如果遇到有以旅游为目的的私家车上山，我们会进行劝退。”

潘小乐表示，从他们住的地方到山上有24公里，其中有16公里是比较崎岖的山路。“条件虽然比较艰苦，但是能更准确地得到监测数据，这点辛苦不算什么。”

上黄观测站为何与众不同？

“首先，上黄观测站是一个综合性的观测站，会把大气环境、温室气体‘碳中和’等内容融合到一起。”据潘小乐介绍，目前来说，国内现有的一些观测站仅服务单一行业，比如，环境类的监测站主要关注环境要素中污染物的监测，而气象部门的观测站主要关注气象方面的内容等。

让上黄观测站更加独特的是它的地理位置。

“规范要求观测站建设应选择海拔在1000米—1500米之间，周边50公里范围内没有污染源，且气流活动性比较好的地点。最终，观测站选在了上黄村，位于武义、遂昌、松阳三县交界。这里向北可以辐射到长三角地区，向南可以辐射到珠三角地区。在这里监测到的数据具有一定的代表性。”上黄观测站站长刘兰忠说。

“还有，它在一个海拔1100米的山顶上。”潘小乐介绍，在这里可以监测到整个大区域背景下空气质量的演变。“因为监测站正好在整个山的山尖上，人为因素影响比较小。所以，这里气流的活跃性、代表性就会非常好，能监测到更大尺度范围的大气环境要素。”

因此，潘小乐认为，上黄观测站的代表性非常强，未来这里将发展成国内非常重要的一个观测站，尤其会成为东南沿海空气质量或者生态环境状况极具代表性的观测站点。

下一步，上黄观测站将开展二期工程建设。“目前，第一期建设主要解决地面上的问题，第二期建设包括碳卫星接收站、碳通量监测塔、气象雷达等，两期总建筑面积将达到4555平方米。” 刘兰忠表示：“未来，可以形成从地球地表到卫星的全方位的‘天地一体化’监测，建成国内首座‘天地一体化’监测科技园。”

对于上黄观测站二期工程建设，参加揭牌仪式的中国科学院院士曾庆存，中国工程院院士、生态环境部环境规划院院长王金南也给出了建议，希望在后续观测运行过程中，省、市、县政府以及生态环境部门在用好、用活观测站监测数据的同时，也要为观测站解决实际困难，共同将上黄观测站打造成为具有全国和世界影响力的生态环境背景监测站。