觀察者網(wǎng)從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院了解到，該院安徽光機(jī)所大氣光學(xué)研究中心吳曉慶研究員、羅濤研究員帶領(lǐng)課題組，日前圓滿完成了由中科院空天信息研究院牽頭的臨近空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)（以下簡(jiǎn)稱“鴻鵠專項(xiàng)”）在青海省大柴旦地區(qū)、西藏自治區(qū)拉薩市等地同步開(kāi)展的大氣湍流原位探測(cè)及湍流探空等實(shí)驗(yàn)。

圖1 全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)發(fā)放（轉(zhuǎn)載自鴻鵠專項(xiàng)辦公室）

大氣中能量和物質(zhì)交換、污染物的輸送和擴(kuò)散均與大氣湍流密切相關(guān)。以往的研究大多集中在邊界層和對(duì)流層的湍流特別是動(dòng)力湍流的研究上，而熱力湍流在該領(lǐng)域的研究有限。此外由于臨近空間探測(cè)手段匱乏，尤其是原位探測(cè)手段的缺失，臨近空間熱力湍流對(duì)物質(zhì)交換過(guò)程的影響研究十分欠缺。

　圖2 浮空器平臺(tái)充氣作業(yè)（轉(zhuǎn)載自鴻鵠專項(xiàng)辦公室）

據(jù)介紹，本次飛行實(shí)驗(yàn)浮空器平臺(tái)首次實(shí)施了不同高度的受控飛行和大范圍迂回飛行，總飛行時(shí)間為13小時(shí)8分鐘，最大飛行高度為21625米，在21—22千米高度平飛時(shí)間為10小時(shí)16分鐘，在16—17千米高度平飛時(shí)間為45分鐘，飛行平臺(tái)和大氣湍流原位測(cè)量科學(xué)載荷按計(jì)劃完成了所有飛行和實(shí)驗(yàn)科目，數(shù)據(jù)記錄完整，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，第一階段實(shí)驗(yàn)取得圓滿成功。

圖3 大氣湍流原位測(cè)量載荷安裝、調(diào)試及大氣湍流探空實(shí)驗(yàn)

在本次“鴻鵠專項(xiàng)”的實(shí)驗(yàn)中，由中科院安徽光機(jī)所大氣光學(xué)研究中心自行研制的臨近空間大氣湍流原位探測(cè)設(shè)備，利用浮空器平臺(tái)，通過(guò)高精度微溫陣列測(cè)量平流層下熱力湍流強(qiáng)度、湍流譜和大氣穩(wěn)定度等數(shù)據(jù)，用以研究臨近空間大氣熱力湍流對(duì)物質(zhì)交換過(guò)程的影響，有望為臨近空間預(yù)報(bào)模型的改進(jìn)等提供關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)。

　　圖4 載荷運(yùn)行軌跡的高度隨時(shí)間變化

據(jù)悉，本次實(shí)驗(yàn)是“鴻鵠專項(xiàng)”2019年度在青藏高原地區(qū)的首次大型實(shí)驗(yàn)，后續(xù)還將進(jìn)行第二次飛行實(shí)驗(yàn)和地基觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。