提名項目環(huán)境災害與氣候變化集成觀測系統(tǒng)

1、提名項目：環(huán)境災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濟和生態(tài)文明建設的可持續(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、光譜分析等手段，解決了將不同時間和空間尺度的環(huán)境災害與氣候變化因子集成到同一系統(tǒng)進行探測的技術難題，為環(huán)境治理和氣候應對提供科技支撐，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

2、，積累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)境與氣候災害發(fā)生發(fā)展過程和機理，明顯提高了模式預報沙塵暴的準確率，使我國西北地區(qū)24 小時沙塵暴預報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。國內外學者利用這套數(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，被國內相關高校和科研院所作為參照標準而借鑒采用。殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟婭騍。3.自主開發(fā)高精度多通道微波輻射計反演算法系統(tǒng)，

3、實現(xiàn)溫濕廓線的實時、高精度、自動化探測，提升我國氣象部門的業(yè)務化觀測能力，獲軟件著作權1 項。已實現(xiàn)產業(yè)化，銷售產品40臺，合同額 5600 萬元。使我國此類設備不再依賴進口，目前已為國家節(jié)支設備進口費近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量的影響。獲國家發(fā)明和實用新型專利各1 項，總體技術處于國際先進。彈貿攝爾霽斃攬磚鹵廡詒爾。5.構建了水 -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

4、機制、湍流結構特征及夜間短時高污染濃度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。 謀蕎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 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；提出的關于甘肅省洪澇災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害的人員傷亡和經濟損失。廈礴懇蹣駢時盡繼價騷巹癩?？陀^評價

5、：1.甘肅省氣象局西北區(qū)域氣候中心應用氣候災害移動集成監(jiān)測技術并作出評價自 2010 年 3 月份起，我單位應用了由蘭州大學大氣科學學院黃建平等人自主研制的氣候災害移動集成監(jiān)測技術 ，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量濃度（PM10 、 PM2.5 和 PM1.0 ）、消光系數(shù)垂直分布結構、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)值預報業(yè)務模式（ GRAPES-SDM ）的初始場和邊界條件，明顯提高了模式對沙塵暴的預報準確率，西北地區(qū) 24h 沙塵暴預報 Ts 評分提高了 6%10%

6、。蘭州大學研發(fā)的 氣候災害移動集成監(jiān)測技術改善并提升了我省對沙塵暴等災害天氣的業(yè)務監(jiān)測水平，提高了西北區(qū)域沙塵暴業(yè)務模式的預報能力，為-1-/7西北地區(qū)防災減災監(jiān)測預警做出了重要貢獻，為預防和減輕人民財產的損失發(fā)揮了重要作用。煢楨廣鰳鯡選塊網羈淚鍍齊。2.南京大學應用環(huán)境與氣候災害集成探測技術的評價意見自 2011 年 5 月起，我單位在建設南京大學地球系統(tǒng)區(qū)域過程綜合觀測試驗基地（SORPES）的過程中，應用了由蘭州大學大氣科學學院黃建平等人自主研制的環(huán)境與氣候災害集成探測技術，在大氣邊界層、地氣相互作用、空氣污染和生態(tài)過程等的設備選用、觀測項目設置等方面借鑒了蘭州大學半干旱氣候與環(huán)境觀測站

7、（SACOL ）的經驗；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.中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所環(huán)境與氣候災害集成探測技術的評價意見中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所評價： “應用了蘭州大學自主研發(fā)的 地面氣溶膠集成觀測技術，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，降低設備運維成本，提高儀器的觀測效率和數(shù)據(jù)質量，為研究蘭州市區(qū)和青藏高原高海拔地區(qū)的環(huán)境質量、污染物溯源提供了重要的基礎支撐。

8、”籟叢媽羥為贍僨蟶練淨櫧撻。4.江蘇省氣象臺應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，與蘭州大學大氣科學學院在激光雷達數(shù)據(jù)應用方面進行合作，將偏振激光雷達識別自然和人為沙塵方法中的部分技術應用到本單位的業(yè)務工作中。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系。利用這一技術對江蘇省氣象局建設的激光雷達監(jiān)測網數(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)境氣象災害的監(jiān)測和預報預警能力，減輕了一線業(yè)務人員的工作強度，得到一致好評，展現(xiàn)了良好的社會效益。預頌圣鉉儐歲齦訝

9、驊糴買闥。應用情況：本項目技術成果被國內多家單位推廣應用，包括中國氣象局業(yè)務部門、科研院所、高校等單位，取得了顯著的應用效益，成果在企業(yè)進行推廣，已經為相關企業(yè)增收6000 余萬元，為國家節(jié)支設備進口費近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)略建設中的環(huán)境氣候災害保障、防災減災等做出了重要貢獻。主要應用情況如下：滲釤嗆儼勻諤鱉調硯錦鋇絨。應用單位應用技術甘肅省氣象局西北氣候災害移動 集區(qū)域氣候中心成監(jiān)測技術南京大學環(huán)境與氣候災 害集成探測技術中國科學院寒區(qū)旱地面氣溶膠集 成區(qū)環(huán)境與工程研究觀測技術所偏振激光雷達 識江蘇省氣象臺別自然沙塵和 人為沙塵技術北方天穹信息技術多通

10、道微波輻 射應用的起止時間應用單位聯(lián)系人 /電話王興2010 年 3 月至維棟2011 年 5 月至今025-896828732014 年 10 月至徐建中1560941689今3陳昊2014 年至今137706886002014 年至今房軼丁應用情況沙塵暴等災害天氣的業(yè)務監(jiān)測、西北區(qū)域沙塵暴數(shù)值預報業(yè)務環(huán)境與氣候災害監(jiān)測、陸面過程參數(shù)化方案改進和陸面模式模擬優(yōu)化蘭州地區(qū)和青藏高原地區(qū)空氣環(huán)境污染監(jiān)測網地基激光雷達網建設與技術業(yè)務應用生產加工“多通道微波輻-2-/7（西安）有限公司計溫濕廓線反 演1896693771射計 ”產品 40 多臺，創(chuàng)收系統(tǒng)15600 萬元

11、蘭州金未來能源科環(huán)境與氣候災 害鄧儉生產加工 “地面氣溶膠移技有限公司移動集成監(jiān)測 技動集成觀測系統(tǒng) “和 “氣候2014 年 1 月至今1389333215術災害移動監(jiān)測系統(tǒng) ”40多0套，創(chuàng)收 600 萬元主要知識產權目錄：知 識 產知 識 產國家權 （ 標權 （ 標（準）類別準）具體區(qū)）名稱授 權 號證書編號權 利 人地授權（標準（標準批準發(fā)明人（標準（標準編（標準起發(fā)布）日期發(fā)布部門）起草人）號）草單位）發(fā) 明 專利 （ 標準 ） 有效狀態(tài)地 面 氣發(fā) 明 專溶 膠 移動 集 成中國利觀 測 系統(tǒng)地 面 氣發(fā) 明 專溶 膠 移中國利動 觀 測集裝箱氣 候 災實 用 新害 移 動中國型專

12、利監(jiān) 測 系統(tǒng)地 面 氣實 用 新溶 膠 集中國型專利成 觀 測系統(tǒng)積 分 濁實 用 新度 儀 串中國型專利聯(lián) 觀 測系統(tǒng)地 面 氣實 用 新溶 膠 移動 觀 測中國型專利集 裝 箱箱體地 面 氣實 用 新溶 膠 移中國型專利動 觀 測集 裝 箱ZL2013102017年 2月612017.8237884515 日ZL2013102017年 5月613670.6249705624 日ZL2015202015 年 124814539469325.4月 2 日ZL2013202013年 8月069810.3310753314 日ZL2013202013年 8月069825.X310592414 日

13、ZL2013202014年 7月762027.5370275023 日ZL2013202014年 4月759247.2354813330 日黃建平， 史晉森，閉建榮，蘭州大學鄧儉，黃忠偉，張北斗，周天史晉森， 黃建平，張北斗，蘭州大學鄧儉，黃忠偉，閉建榮，周天閉建榮， 黃建蘭州大學平，史晉森，黃忠偉， 張北斗，張武史晉森， 張北蘭州大學斗，閉建榮，黃建平， 黃忠偉，葛覲銘史晉森， 閉建蘭州大學榮，張北斗，黃建平， 黃忠偉，葛覲銘史晉森，周天，閉建榮，蘭州大學黃建平，鄧儉，張北斗，黃忠偉史晉森，周蘭州大學天， 張北斗，黃建平，鄧儉， 閉建榮，有效有效有效有效有效有效有效-3-/7設備架黃忠偉一

14、種 單通 道 探實 用 新測 偏 振ZL2013202014年 4月3548831蘭州大學型專利中國709304.630 日的 激 光雷 達 系統(tǒng)SACOL計 算 機氣 候 觀測 儀 器2014SR062014年 5月軟著登字第軟 件 著中國370020 日蘭州大學作權數(shù) 據(jù) 管0732944 號理 系 統(tǒng)V2.0多 通 道計 算 機微 波 輻射 計 溫2014SR062014年 5月軟著登字第軟 件 著中國808928 日蘭州大學濕 廓 線0737333 號作權反 演 軟件 V1.0主要完成人情況：周天，黃忠未 繳 費偉，史晉森，失效閉建榮張北斗有效張北斗有效序職工作單參 加 項姓名國籍目 起 止主要貢獻號稱完成單位位時間負責項目的總體實施，帶領團隊歷經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)的教蘭州大2005- 至移動監(jiān)測系統(tǒng)，在國際上首次系統(tǒng)獲取1黃建平中國我國西