目前常规的PM2.5测量方式,是使用气象气球或发射强激光的方式,但两者都有一定局限性。借助量子技术,可以向上空发射微弱但足够用的光,就能准确测量高层大气包括PM2.5的状况。
■ 中国妇女报·中国女网记者 姚建 王丹青
“这是‘量子’雷达,用量子技术可以精确测量高空PM2.5等数据,协助人们进行雾霾治理。”近日,在山东省青年企业家领创办企业创新发展成果展上,一台特殊的雷达引起了中国妇女报·中国女网记者的注意。山东量子科学技术研究院有限公司总经理赵勇一席话揭示了它的“黑科技”。
记者了解到,利用该项技术,济南将建设2个固定监测站、3个车载移动监测站,每个监测站配备气溶胶量子激光雷达、量子偏振雷达和量子测风激光雷达,为济南市环保、气象等业务提供5年的数据监测、分析和服务,实现精准治霾、精准气象预测。
示范区建成后将成为国内乃至全球最先进、最有效的大气污染、气象监测系统。
量子技术解析雾霾成分
2016年,山东出台了“史上最严”的《山东省大气污染防治条例》,提出用8年时间,实现空气质量比2010年改善50%左右的目标。
有数据显示,2016年山东全省PM2.5平均浓度为66微克/立方米,同比改善13.2%。在京津冀及周边的6个省市中,山东是唯一一个PM2.5平均浓度改善实现两位数增长的省份。
然而,虽然从全年的宏观数据来看,山东省雾霾治理取得了很大进步,但就单次雾霾持续的时间和期间空气污染的程度来看,并没有明显的改善。“以科学的精神寻求有效治霾路径”的“科学治霾”再次被提上日程。
据济南量子技术研究院院长助理周飞介绍,目前常规的PM2.5测量方式,是使用气象气球或发射强激光的方式,但两者都有一定局限性。
以天气预报为例,目前常见的天气预测手段是通过探空气球收集数据。但因为探空气球需要升至距离地面几公里的地方,气体流动性往往比较大,在数据传输的同时,气球周围的真实情况,其实已经发生了变化。
“可能你得出的数据,已经是几十公里之外的情况了。”周飞说,同样,测量PM2.5也存在困境。用这种测量方式拿到的数据,很难用来指导雾霾的治理。此外,虽然目前可以使用激光测量的方式,但需要强光才能准确测量高空的风场情况,这也容易对人眼造成伤害。
而借助量子技术,可以向上空发射微弱但足够用的光,就能准确测量高层大气包括PM2.5的状况。
除此之外,量子雷达也可以精确定位,分析雾霾的情况。据介绍,量子雷达将运用量子技术精准探测和监控大气中的化学成分、物理颗粒等,加快推进量子激光雷达技术在山东环保治霾、气象监测等方面应用,解决雾霾精确定位、污染气体成分精确测量等涉及社会民生的重大需求问题,实现科学、精准治霾。
“量子重镇”引来高科技项目
周勇告诉记者,2010年,中科大量子通信产业化团队被引入济南,随后组建山东量子科学技术研究院。
随后的8年时间里,其在量子通信和产业化方面取得了巨大进展,而山东也借此成为国内量子领域的重镇。
济南量子技术研究院院长王向斌告诉记者,量子科技作为济南市全力重点打造的十大千亿级产业之一,在发展量子科技方面已从最初的上游科研研发,发展到与下游的产业结合。
记者了解到,在今年5月份举行的2018中国量子信息技术产业峰会暨山东省量子技术产业发展论坛上,济南积极引进量子科技领域大项目签约,其中,已在济南签约的国耀量子雷达项目能够对量子气象雷达进行产业化,这也将促进济南市乃至山东省的科学治霾进程。