【儀表網 儀表產業】導讀：工業革命以來，社會發展不斷，工業化過快帶來的是全球氣溫升高，異常、極端天氣增多，冰川消融。聯合國政府間氣候變化專門委員會發布的第6次評估報告中指出，目前大氣中二氧化碳的濃度處于至少200萬年來的最高點；北極海冰面積是至少過去1000年來的最低值；全球升溫的速度是至少過去2000年以來最快的；海平面上升幅度是至少過去3000年以來前所未有的。
針對變換無端的氣候，2021年11月初，來自近200個國家的120位領導及2.5萬左右與會者齊聚格拉斯哥，就當前全球氣候、環境問題啟動為期兩周的全球氣候談判。當前，氣候變化已成為人類共同的議題。
實際上，人類對于氣候變化早已做出相應“對抗”，氣候監測的設備儀器不在少數。早在1982年，我國第一個區域大氣本底監測站在北京上甸子投入使用。1994年，青海瓦里關國家大氣本底站在海拔3816米的青藏高原上建立。通過氣候系統的監測，監測員記錄氣候變化和異常、極端氣候事件，可以模擬和預報氣候，評價氣候變化對生態系統及社會經濟的潛在影響。
2021年，我國多個大型氣候監測項目投入建設、落地應用，為我國準確氣候預測以及各類氣象服務、科學研究的基礎做出貢獻，推動氣候學科的發展。
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首個極端災害預警智庫啟動建設
2021年9月，成都高新減災研究所與西財智庫簽署戰略合作協議，雙方將共建中國首個極端災害預警智庫。據了解，該智庫將整合專家資源，以數據化為中心，聚焦國家和區域流動數字地震臺網、觀測中心的監測數據以及我國災害預警、防災減災重大決策部署，分析我國極端災害的個性和共性、響應方案、化解措施，協助制定、發布預警信息規則，提供客觀、專業、針對性強、創新性的對策和建議，加強極端災害監測、預警、減災、救災能力建設，提升災害防御水平。
極端災害預警智庫的成立，將有力推動我國多災種預警技術、應用、政策、法規領域的科研與創新。同時，極端災害預警智庫也推動氣候監測智能化、數據化落地，形成完整的海陸空網格化監測分析體系。
冰川實時監測系統正式投入應用
2021年10底，中國南極測繪研究中心聯合中國科學院西北生態環境資源研究院玉龍雪山冰凍圈與可持續發展野外觀測研究站組裝了冰川實時監測系統，并成功投入運行，實現每五分鐘在線自動更新監測數據。
該系統是由全球導航衛星系統、激光測距、地震儀、相機、冰溫、氣象等監測模塊組成。通過4G網絡，實時傳輸觀測數據并完成在線發布。工作人員可隨時借助網絡在線查閱，加強了數據采集的實時性、準確性、連續性、在線可視化。不僅如此，由于該系統兼容多種傳感器，因此集數據采集、傳輸、解析、入庫、發布于一體，自主可控，硬件可定制擴展，為玉龍雪山站“一站四區”冰川精細化研究和實時監測奠定基礎。
此外，系統搭載多款傳感器在玉龍雪山布設，驗證冰川與環境長期觀測技術與方法，獲取冰川多要素觀測數據。同時，根據該系統還能夠通過全球導航衛星系統實時監測的冰流速數據，判斷冰川運動狀況及潛在的冰川躍動現象。測量工作中，該系統可監測白水河1號冰川物質消融、積累及其冰流速、冰震等數據信息。如系統測距傳感器距冰面距離的增長、消融，判斷該冰川消融狀態；記錄冰川的冰面濕度、降雪過程，判斷冰川的以及環境的狀態。
無人機氣象應急觀測科研試驗啟動
2021年11月，無人機海陸空立體協同觀測科研試驗正式啟動。搭載多種氣象載荷的翼龍-10無人機在高空與海面浮標、氣球探空系統、地面垂直遙感觀測設備組成立體觀測網絡，對多氣象載荷及無人機平臺進行驗證，探索建立基于無人機的氣象應急觀測體系。此次試驗中無人機新搭載了GNSS掩星/海反探測系統、太赫茲冰云探測儀。該無人機搭載多種氣象探測載荷，開創了同一無人機平臺多模式應急氣象協同觀測的先河。
其中，太赫茲冰云探測儀可對云中冰水含量進行有效探測，GNSS掩星/海反探測系統可通過接收低軌衛星信號來反演大氣溫濕廓線及海溫、海風等氣象要素。同時，下投探空系統和毫米波云雷達也將在試驗中同步開展氣溫、水汽、風和水凝物的垂直觀測，試驗將持續1個月左右。
高時空海洋觀測資料匱乏、氣象應急探測手段不足仍然是制約海洋經濟發展、防災減災的重要原因。當前，無人機海陸空立體協同觀測科研試驗正是為解決這些關鍵問題，不斷完善飛機平臺、豐富探測載荷的有力方法，更為無人機全鏈條式觀測業務打下重要基礎。
青海建成高原大氣氧含量監測站網
11月10日，由青海省氣象局、北京師范大學、青海師范大學聯合建立的高原大氣氧含量監測站網建成，計劃12月1日進入正常化監測運行。
青海高原大氣氧含量監測站網由25個監測站點組成。監測數據通過GPRS網絡實時傳輸至青海省氣象信息中心，覆蓋整個青海省。
建立青海高原氧含量長期監測網絡和氧含量正常化監測運行業務，對于保障高原生態屏障安全具有重要意義。此外，該監測站將進一步豐富我國地面氣象觀測站布局，提升氣候變化監測評估能力，持續為我國碳達峰、碳中和行動成效科學評估與碳排放核算提供數據支撐。
自然保護區生態氣象監測系統建設
11月18日，西藏氣象工作者藏北羌塘開展藏北羌塘自然保護區生態氣象監測系統建設，預計要建立5套生態氣象觀測站。生態氣象觀測主要以遙感監測為主，地面觀測為輔，采用點面結合的方法，對自然區生態系統進行實時、連續性、長期性、科學性監測，旨在監測水、土壤、大氣、生物等生態系統不同要素，了解不同生態系統中地氣間的能量流動和物質循環。目前，地面氣象觀測的主要觀測儀器有渦度相關通量塔、光合測定儀、土壤鹽分、pH測定儀、土壤蒸滲儀、水位儀等設備。
在號稱“生命禁地”建立檢測系統，一方面為國家和各級政府開展生態建設和環境保護提供決策依據，同時也可為氣候系統模式研究以及氣候變化預測、氣候變化影響評估提供基礎性資料。
我國首個國家溫室氣體觀測網基本建立
2021年12月，中國氣象局發布我國第一份國家溫室氣體觀測網名錄，這標志著我國首個溫室氣體觀測網基本建成。本次發布的國家溫室氣體觀測網包含60個高精度觀測為主的臺站，覆蓋全國主要氣候關鍵區；觀測要素涵蓋二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫和三氟化氮等7類溫室氣體要素。
溫室氣體觀測網以溫室氣體及碳中和監測評估中心為核心，依托長序列數據和專業人才隊伍，在多個省份設立分中心，形成全國觀測網點，建成我國碳中和行動有效性評估系統，準確區分全球、區域、城市等不同尺度的自然碳通量和人為碳通量。
如今，國家溫室氣體觀測網的建立將進一步豐富我國地面氣象觀測站布局，提升氣候變化監測評估能力，持續為推動精算碳排放提供數據支撐，向著“雙碳”目標靠近。
(資料來源：中國氣象局、中國氣象網、科技日報、封面新聞、財新網)
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