提名項目環(huán)境災(zāi)害與氣候變化集成觀測系統(tǒng)

1、提名項目：環(huán)境災(zāi)害與氣候變化集成觀測系統(tǒng)提名獎項：國家科技進步二等獎項目簡介：受人類活動和氣候變化的共同影響，我國西北地區(qū)自然災(zāi)害頻發(fā)、環(huán)境污染突出、生態(tài)破壞嚴重， 極大地制約了國家社會經(jīng)濟和生態(tài)文明建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。黃建平團隊自2005年以來，自主研制了國際先進的 環(huán)境災(zāi)害與氣候變化集成觀測系統(tǒng)”，主要集成了激光探測、微波遙感、渦動相關(guān)、光譜分析等手段，解決了將不同時間和空間尺度的環(huán)境災(zāi)害與氣候變化因子集成到同一系統(tǒng)進行探 測的技術(shù)難題，為環(huán)境治理和氣候應(yīng)對提供科技支撐，取得了一系列創(chuàng)新性成果：矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴賃軔。1自主建立了我國西北地區(qū)第一個具有國際水準的環(huán)境與氣候綜合觀測平臺，積累

2、一套描述干旱半 干旱環(huán)境與氣候第一手高精度完整資料集，深刻揭示了環(huán)境與氣候災(zāi)害發(fā)生發(fā)展過程和機理，明顯 提高了模式預(yù)報沙塵暴的準確率，使我國西北地區(qū)24小時沙塵暴預(yù)報 Ts評分提高了 6%10%，顯著提升了陸面模式對半干旱區(qū)地表熱通量的模擬能力。國內(nèi)外學(xué)者利用這套數(shù)據(jù)已發(fā)表論文215篇（SCI 86篇）。聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈禍測。2國內(nèi)首次研發(fā)了適用于野外惡劣條件下的環(huán)境與氣候移動集成監(jiān)測系統(tǒng)，獲發(fā)明專利2項、實用新型7項，出版著作1部，成為行業(yè)示范，被國內(nèi)相關(guān)高校和科研院所作為參照標(biāo)準而借鑒采用。殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟婭驟。3自主開發(fā)高精度多通道微波輻射計反演算法系統(tǒng)，實現(xiàn)溫濕廓線的實時、高精

3、度、自動化探測， 提升我國氣象部門的業(yè)務(wù)化觀測能力，獲軟件著作權(quán)1項。已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，銷售產(chǎn)品40臺，合同額5600萬元。使我國此類設(shè)備不再依賴進口，目前已為國家節(jié)支設(shè)備進口費近1億元。釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐顧葒。4自主研制三維掃描環(huán)境激光雷達并開發(fā)反演算法，實現(xiàn)對大氣污染的三維立體、全天候、高時空 分辨率觀測，有效實時監(jiān)測空氣污染物排放，是環(huán)境保護執(zhí)法利器。發(fā)展沙塵識別方法，量化了人 為和自然沙塵對空氣質(zhì)量的影響。獲國家發(fā)明和實用新型專利各1項，總體技術(shù)處于國際先進。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡詒爾。5構(gòu)建了水-土-氣-生集成監(jiān)測系統(tǒng)，揭示了半干旱區(qū)陸-氣相互作用的機制、湍流結(jié)構(gòu)特征及夜間短時高污染濃度

4、的形成機理和全球半干旱區(qū)強化增溫與加速擴張的機理，發(fā)表Nature Climate Change封面論文。謀養(yǎng)摶篋飆鐸懟類蔣薔點鉍。本項目已獲國家發(fā)明專利 2項，實用新型9項，軟件著作權(quán)2項，甘肅省科技進步一等獎1項，發(fā)表著作1部、論文85篇（SCI 56篇），其中30篇代表性論文總引1067次，被SCI他引520次；培 養(yǎng)研究生36人，省級優(yōu)博3人、優(yōu)碩2人；提出的關(guān)于甘肅省洪澇災(zāi)害防治工作的建議被甘 肅省政協(xié)評為2014年優(yōu)秀提案，大幅度降低各種洪澇災(zāi)害的人員傷亡和經(jīng)濟損失。廈礴懇蹣駢時盡繼價騷巹癩?？陀^評價：1甘肅省氣象局西北區(qū)域氣候中心應(yīng)用氣候災(zāi)害移動集成監(jiān)測技術(shù)并作出評價自2010年

5、3月份起，我單位應(yīng)用了由蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院黃建平等人自主研制的氣候災(zāi)害移 動集成監(jiān)測技術(shù)，成功監(jiān)測到發(fā)生在西北地區(qū)10余次強沙塵暴天氣過程，獲取了不同沙塵天氣條件下沙塵顆粒質(zhì)量濃度（PM10、PM2.5和PM1.0 ）、消光系數(shù)垂直分布結(jié)構(gòu)、能見度和常規(guī)氣象要 素等第一手寶貴資料。對這套高分辨率的數(shù)據(jù)資料進行融合同化，并作為西北區(qū)域沙塵暴數(shù)值預(yù)報 業(yè)務(wù)模式（GRAPES-SDM ）的初始場和邊界條件，明顯提高了模式對沙塵暴的預(yù)報準確率，西北地 區(qū)24h沙塵暴預(yù)報Ts評分提高了 6%10%。蘭州大學(xué)研發(fā)的 氣候災(zāi)害移動集成監(jiān)測技術(shù)改善并提升了我省對沙塵暴等災(zāi)害天氣的業(yè)務(wù)監(jiān)測水平，提高了西北區(qū)域

6、沙塵暴業(yè)務(wù)模式的預(yù)報能力，為西北地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)監(jiān)測預(yù)警做出了重要貢獻，為預(yù)防和減輕人民財產(chǎn)的損失發(fā)揮了重要作用。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚鍍齊。2南京大學(xué)應(yīng)用環(huán)境與氣候災(zāi)害集成探測技術(shù)的評價意見自2011年5月起，我單位在建設(shè)南京大學(xué)地球系統(tǒng)區(qū)域過程綜合觀測試驗基地（SORPES）的過程中，應(yīng)用了由蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院黃建平等人自主研制的環(huán)境與氣候災(zāi)害集成探測技術(shù)，在大氣邊界層、地氣相互作用、空氣污染和生態(tài)過程等的設(shè)備選用、觀測項目設(shè)置等方面借鑒了蘭州 大學(xué)半干旱氣候與環(huán)境觀測站（SACOL ）的經(jīng)驗；利用SACOL陸-氣相互作用長期觀測資料，改進 了半干旱區(qū)陸面過程地表參數(shù)化方案，明顯提高了陸面模式

7、對半干旱區(qū)地表熱量通量的模擬能力， 獲得顯著的社會效益。鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴縈詰。3中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所環(huán)境與氣候災(zāi)害集成探測技術(shù)的評價意見 中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所評價：“應(yīng)用了蘭州大學(xué)自主研發(fā)的 地面氣溶膠集成觀測技術(shù)，開展了蘭州地區(qū)和青藏高原地區(qū)環(huán)境污染物理化特性、化學(xué)組分的觀測研究，提高了對污 染物的野外監(jiān)測能力，降低設(shè)備運維成本，提高儀器的觀測效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量，為研究蘭州市區(qū)和青 藏高原高海拔地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量、污染物溯源提供了重要的基礎(chǔ)支撐?！被[叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)櫧撻。4江蘇省氣象臺應(yīng)用偏振激光雷達識別自然和人為沙塵方法的評價意見江蘇省氣象臺自 2014年起，與蘭

8、州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院在激光雷達數(shù)據(jù)應(yīng)用方面進行合作，將偏 振激光雷達識別自然和人為沙塵方法中的部分技術(shù)應(yīng)用到本單位的業(yè)務(wù)工作中。利用沙塵粒子的 非球形特性及散射特征的差異，闡明了沙塵退偏振比和后向散射的分布關(guān)系。利用這一技術(shù)對江蘇 省氣象局建設(shè)的激光雷達監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)進行有效分析，在多次重霧霾污染過程期間，成功監(jiān)測了外源 輸入沙塵對江蘇省的影響，極大提升了江蘇省氣象局環(huán)境氣象災(zāi)害的監(jiān)測和預(yù)報預(yù)警能力，減輕了 一線業(yè)務(wù)人員的工作強度，得到一致好評，展現(xiàn)了良好的社會效益。預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴買闥。應(yīng)用情況：本項目技術(shù)成果被國內(nèi)多家單位推廣應(yīng)用，包括中國氣象局業(yè)務(wù)部門、科研院所、高校等單位，取 得了顯著的

9、應(yīng)用效益，成果在企業(yè)進行推廣，已經(jīng)為相關(guān)企業(yè)增收6000余萬元，為國家節(jié)支設(shè)備進口費近1億元。研究成果為國家西部大開發(fā)和國家一帶一路”重大戰(zhàn)略建設(shè)中的環(huán)境氣候災(zāi)害保障、防災(zāi)減災(zāi)等做出了重要貢獻。主要應(yīng)用情況如下：滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦鋇絨。應(yīng)用單位應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用的起止時間應(yīng)用單位聯(lián) 系人/電話應(yīng)用情況甘肅省氣象局西北 區(qū)域氣候中心氣候災(zāi)害移動集成監(jiān)測技術(shù)2010年3月至今王塵暴等災(zāi)害天氣的業(yè)務(wù) 監(jiān)測、西北區(qū)域沙塵暴數(shù) 值預(yù)報業(yè)務(wù)南京大學(xué)環(huán)境與氣候災(zāi)害 集成探測技術(shù)2011年5月至今郭維境與氣候災(zāi)害監(jiān)測、陸 面過程參數(shù)化方案改進和 陸面模式模擬

10、優(yōu)化中國科學(xué)院寒區(qū)旱 區(qū)環(huán)境與工程研究 所地面氣溶膠集成 觀測技術(shù)2014年10月至今徐建州地區(qū)和青藏咼原地區(qū) 空氣環(huán)境污染監(jiān)測網(wǎng)江蘇省氣象臺偏振激光雷達識 別自然沙塵和人 為沙塵技術(shù)2014年至今陳基激光雷達網(wǎng)建設(shè)與技 術(shù)業(yè)務(wù)應(yīng)用北方天穹信息技術(shù)多通道微波輻射2014年至今房軼丁生產(chǎn)加工多通道微波輻（西安）有限公司計溫濕廓線反演 系計”產(chǎn)品40多臺，創(chuàng)收5600萬元蘭州金未來能源科 技有限公司環(huán)境與氣候災(zāi)害 移動集成監(jiān)測技 術(shù)2014年1月至今鄧產(chǎn)加工地面氣溶膠移 動集成觀測系統(tǒng)和氣候 災(zāi)

11、害移動監(jiān)測系統(tǒng)” 40多 套，創(chuàng)收600萬元主要知識產(chǎn)權(quán)目錄:知識產(chǎn) 權(quán)（標(biāo) 準）類別知識產(chǎn) 權(quán)（標(biāo) 準）具體 名稱國家（ 地 區(qū)）授權(quán)號 （標(biāo)準編 號）授權(quán)（標(biāo)準 發(fā)布）日期證書編號 （標(biāo)準批準發(fā)布部門）權(quán)禾U人 （標(biāo)準起草單位）發(fā)明人（標(biāo)準 起草人）發(fā)明專 禾U （標(biāo) 準）有 效狀態(tài)發(fā)明專利地面氣 溶膠移 動集成 觀測系 統(tǒng)中國ZL201310612017.82017年2月15日2378845蘭州大學(xué)黃建平，史晉 森，閉建榮， 鄧儉，黃忠 偉，張北斗， 周天有效發(fā)明專利地面氣 溶膠移 動觀測 集裝箱1=1中國ZL201310613670.62017年5月24日2497056蘭州大學(xué)史晉森，

12、黃建 平，張北斗， 鄧儉，黃忠 偉，閉建榮， 周天有效實用新 型專利氣候災(zāi) 害移動 監(jiān)測系 統(tǒng)中國ZL201520469325.42015 年 12月2日4814539蘭州大學(xué)閉建榮，黃建 平，史晉森， 黃忠偉，張北 斗，張武有效實用新型專利地面氣 溶膠集 成觀測 系統(tǒng)中國ZL201320069810.32013年8月14日3107533蘭州大學(xué)史晉森，張北斗，閉建榮，黃建平，黃忠 偉，葛覲銘有效實用新 型專利積分濁 度儀串 聯(lián)觀測 系統(tǒng)中國ZL201320069825.X2013年8月14日3105924蘭州大學(xué)史晉森，閉建榮，張北斗， 黃建平，黃忠 偉，葛覲銘有效實用新 型專利地面氣 溶膠

13、移 動觀測 集裝箱 箱體中國ZL201320762027.52014年7月23日3702750蘭州大學(xué)史晉森，周 天，閉建榮， 黃建平，鄧 儉，張北斗， 黃忠偉有效實用新 型專利地面氣 溶膠移 動觀測 集裝箱中國ZL201320759247.22014年4月30日3548133蘭州大學(xué)史晉森，周 天，張北斗， 黃建平，鄧 儉，閉建榮，有效設(shè)備架黃忠偉實用新型專利一種單 通道探 測偏振 的激光 雷達系 統(tǒng)中國ZL201320709304.62014年4月30日3548831蘭州大學(xué)周天，黃忠 偉，史晉森， 閉建榮未繳費失效計算機 軟件著 作權(quán)SACOL氣候觀 測儀器 數(shù)據(jù)管 理系統(tǒng)V2.0中國2014SR0637002014年5月20日軟著登字第0732944 號蘭州大學(xué)張北斗有效計算機 軟件著 作權(quán)多通道 微波輻 射計溫 濕廓線 反演軟件 V1.0中國2014SR0680892014年5月28日軟著登字第0737333 號蘭州大學(xué)張北斗有效主要完成人情況:序 號姓名國籍職 稱工作單 位完成單位參加項 目起止 時間主要貝獻1黃建平中國教 授蘭州大學(xué)蘭州大學(xué)2005-至今負責(zé)項目的總體實施，帶領(lǐng)團隊歷經(jīng)十 余年建成半干旱氣候與環(huán)境綜合觀測 站，研制適用于野外惡劣條件下作業(yè)的 移動監(jiān)測系統(tǒng)，在國際上首次系統(tǒng)獲取 我國西