《劳动报》：升级版“超级气球”升空监测雾霾

还记得2013年底在申城升空监测雾霾的“超级气球”吗？时隔两年，“超级气球”升级换代，于本月再度飞上千米高空，实时监控采集申城千米以内不同高度的空气质量状况数据。升级版“超级气球”搭载200多公斤设备，监测项目比首次升空增加一倍，可以为环保工作人员治理城市雾霾提供更全面的数据依据。

上天一次需 20 人合力保障  

日前，记者来到位于华东理工大学奉贤校区的“超级气球”放飞现场，说它“超级”并不为过，即使在未升空状态，记者仍能从几百米开外一眼望见。“超级气球”长度接近一架波音737飞机，高度接近三层楼，充满氦气后体积可达1530立方米，看起来就像一条“大鲸鱼”。据介绍，“超级气球”其实是由上海市环境监测中心、上海市民防指挥信息保障中心与华理资环学院等共同开展的“系留气球大气环境垂直监测”项目，这个曾在2010年上海世博会安保工作中使用的车载系留气球系统，如今摇身一变，成为申城“空中哨兵”，监测雾霾的来龙去脉。

“超级气球”通过一根长达一千米的缆绳和地面锚泊车相连，执行任务时，工作人员解开缆绳，气球便以0.5米/秒的速度上浮，“跑”完一千米用时半小时左右。要让它回到地面，只需把缆绳收回，整个过程就像放风筝一样。不过，放飞“超级气球”可费力得多，项目现场负责人、市环境监测中心工程师王东方告诉记者，每一次升空前，工作人员都要通过悬空梯爬上气球重新更换样品、校准仪器。气球上一次天，地面需要至少20个人合力保障，包括现场控制室、锚泊车操纵台、空域值班办公室等多方人员通力配合。同时，为保证系统始终顺利运转，放飞现场有人员24小时值班（见图）。

已执行近百次监测任务

值得一提的是，升级版“超级气球”搭载的设备更多也更为先进，监测项目比2013年翻倍。据王东方介绍，气球搭载了200多公斤的设备，包括大气污染物观测设备和气象观测仪器等，可获取PM2.5质量浓度、化学组分、粒径分布及气态前体物、气象参数等信息。其电源系统改进升级后，也填补了2013年升空时无法采集0到100米数据的空白。

执行不同的任务，气球在空中停留时间也不同。比如，监测不同垂直高度PM2.5浓度分布，就需要它在一小时内打个来回，而要对比监测高空和地面污染物浓度变化情况，工作人员就会把气球送到指定高度，让它在空中驻扎10小时以上。本次监测项目持续一个月，在空域和气象条件允许的情况下，“超级气球”都会升空执行任务。在整个12月期间，“超级气球”升空50余次，执行了近百次垂直监测任务。

提供高污染预报预警支持

“超级气球”已经给科研人员带来了一些全新发现。在很多人观念中，高空的污染物比较少，但“超级气球”给出了否定回答，在出现大范围污染输送的情况下，500米到800米高空会出现一段高浓度“污染层”。专家表示，高空的污染物输送也是导致重污染的一大因素，随着边界层的上下混合，这些高空的污染物会被“包裹”到近地面，导致城市污染物浓度快速上升。

“超级气球”驻留申城上空，见证并忠实记录着每一次雾霾过程，这些零距离采集而得的资料将为申城高污染预报预警提供有力支持。明年夏天，“超级气球”计划再度升空，监测夏季臭氧污染。

依托这个“超级气球”，上海市环境高空立体观测研究与实践基地也在华东理工大学成立，这是国内首个运用车载系留气球进行大气污染垂直观测的基地。据学校资源与环境工程学院副院长修光利介绍，基地在大气环境观测领域具有重要的示范作用，有助于深入了解霾污染的区域交换机制，同时也有助于拓展学校研究生和本科生科研创新工作。目前，市环保局与学校已经总体达成长期观测合作意向，基地已为研究生打造“现代环境监测技术”课程，前沿环境监测观测技术和物联网技术都将渗透到未来的环保领域人才培养当中。(图片由上海市环境监测中心提供）