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国家野外科学观测站：武汉大气遥感国家野外科学观测研究站

2016-10-20

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        武汉大气遥感国家野外科学观测研究站是2007年国家科技部批准的14个地球物理站之一。是唯一只属于教育部的地球物理国家野外站。位于湖北省武汉市武汉大学校内，珞珈山南麓，傍依风光秀丽的武汉东湖，环境幽静，交通便利。实验室占地约400平方米，建筑面积约800平方米，其中办公用房面积约300平方米，实验用房面积200平方米。观测站水电供应充足，通讯、网络畅通，安全、消防设施齐全。
       观测站的前身是1999年成立的武汉大学中、高层实验室。实验室坚定理论与实验观测相结合的理念开展中、高层大气研究工作，在坚持中、高层大气理论研究以及中、高层大气的常规观测工作的同时，着力于激光雷达等中、高层大气遥感探测设备的研发。8年来，实验室规模不断增长。现有研究人员9人，其中教授四名，副教授1名，讲师3名。实验室在读博士生20余名；已毕业博士生9名，硕士生30名。
      观测站已经研制出当今世界上探测精度最高（功率孔径积最大）的铁共振荧光激光雷达和铁Boltzmann测温激光雷达、以及六通道Raman/Mie/Rayleigh偏振激光雷达等七台大型激光雷达（图1），在世界上首次实现了中层顶区域铁、钠和钙原子的共体积高精度同时观测（图2），发现了全新普适的观测现象，改变了人们对中层顶金属层的认识。在国际上第二次完成了从近地面至100km大气温度剖面的同步遥感测量（图3）。该方向也实现了大气气溶胶、水汽和云等参量的激光雷达探测（图2，图4）。建立了系列中高层大气波动传播的全非线性数值模式，率先进行了大气重力波非线性共振和非共振相互作用的研究，国际同行对相关研究成果高度认可，并给予了相关研究人员美国地球物理学会2010年度青年科学家Bush奖奖励。通过常规观测资料分析和数值模拟相结合，深入全面地研究了大气重力波、潮汐和行星波等有关问题，在国际核心期刊上发表了一系列研究论文，成为国际一支重要的大气波动研究力量。
      自1999年以来，观测站连续承担了国家自然科学基金委重大项目子课题，重点项目，教育部重大培育基金，总装备部重大武器预研项目以及国家863计划项目等多个项目的研究工作。在《Journal of Geophysical Research》，《Geophysical Research Letters》, 《Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics》, 《Annal Geophysicae》等SCI刊物上发表文章40余篇。获发明专利2项。“紫外多波长激光雷达系统”通过教育部科技成果鉴定。
       观测站已经建成为我国的大气环境监测与研究基地，并发展成为激光雷达研发以及相关人才培育中心。展望未来，实验室将紧跟国际前沿，不断研发新的激光雷达等地基和空基光学遥感探测设备，为环境监测、大地测量和航天活动的空间环境保障系统提供可靠的高精度遥感探测手段；不断加强实验平台建设、人才培养和国际合作与交流，促进相关学科的持续快速发展，建成具有世界先进水平的，国际上重要的中高层大气科学研究中心之一。