近日，全球首台中尺度二氧化碳通量探测激光雷达在南京信息工程大学诞生。该雷达由智能遥感工程研究院夏海云团队研制，是目前全世界唯一可以实现二氧化碳通量探测的商用激光雷达。
△中尺度二氧化碳通量探测激光雷达
首创！可同时实现三维空间二氧化碳浓度和风场的探测
据介绍，在百平方公里的中尺度区域内，该新型激光雷达可以实现其中每一个标准足球场小范围的二氧化碳浓度遥感，有效弥补了点式仪器和卫星之间的探测尺度空缺。
此外，该激光雷达可以同时实现三维空间二氧化碳浓度和风场的探测，不仅能够实时识别与追踪碳源碳汇，还可以定量计算二氧化碳水平传输和垂直混合，可在各种恶劣工况下实现全天时、全天候、全自动运行。
未来，这款雷达能够服务于生态、环保、消防和气象等行业，为我国“双碳”行动提供技术和数据支撑。
激光雷达作为新的大气遥感手段正在蓬勃发展，精确的大气物理、化学、生物参数探测，对于数值天气预报、气候模型改进、军事环境预报、生化气体监控、机场风切变预警等具有重大意义。 夏海云带领团队聚焦激光雷达研发，尤其是提出高量子效率、低噪声、全光纤集成红外激光雷达方案，探索开辟出激光雷达发展的新方向。
△夏海云
突破！自力更生，打破国外技术垄断
现代快报记者了解到，2020 年，夏海云怀着对气象事业的满腔热情加入南京信息工程大学，在学校的大力支持下，组建了智能遥感工程研究院。
此前，由智能遥感工程团队自主研发、具有国际领先水平的多大气参数探测激光雷达在我国西南地区，气象条件最为复杂的昆明长水国际机场部署应用。
该雷达利用极限灵敏度探测技术对飞机起降区间进行全时全域扫描探测，是世界水平探测距离最远的（30km）相干探测体制测风激光雷达，能够精准探测并预警风切变、微下击暴流、顺风侧风等干扰飞机飞行安全的大气突发事件，为飞机安全起降保驾护航。
△多大气参数探测激光雷达在长水机场部署
团队打破常规，彻底颠覆了传统激光雷达技术工艺。 我们不再单纯依赖提高激光功率或者增大望远镜面积的传统办法，而是通过提高光量子探测效率和系统的光学效率，大幅提升激光雷达探测性能。
夏海云介绍，这项技术完全自主研发，雷达关键核心部件高性能红外探测器、全光纤激光器和高速模数转换采集卡等核心部件均实现自主研制、自主可控，完全国产化，拥有自主知识产权。
在风切变、湍流、顺风预警等功能上，还是在时空分辨率、重量功耗等性能参数上以及探测参数多样性上都超越了国际同类产品，成功打破该领域国外技术的垄断，解决了长期被发达国家制约的 卡脖子 问题。
艰苦创业的背后，是夏海云心中始终积蓄的一股力量在驱动： 关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的，我们必须争气，为祖国做最好的激光雷达！
△夏海云研发团队
闪耀！从实验室走向产业化，让“国货之光”走向世界
研究激光雷达，必须将前沿研究成果转化为生产力，用于解决实际问题。 夏海云和团队先后创办起多家高科技公司，云集了一批来自清华大学、中国科学院、南京信息工程大学的专家。
基于多年的技术积累，他们成功将大气多参数探测相干多普勒激光雷达和中尺度二氧化碳通量探测激光雷达进行产品化。
作为“国货之光”，团队研制的多种激光雷达开始在航空航天、航海、国防、气象、环保等多个“舞台”上闪耀。
△风廓线激光雷达服务北京 2022 冬奥会和冬残奥会
2021 年 11 月，北京冬奥会延庆赛区观测站，团队自主研发的激光雷达正式 上岗 ，为气象部门进行高山滑雪、雪车等项目保障提供重要数据支撑，成为冬奥赛场上的 “气象卫士”。
此外，单光子探测激光雷达完成了国庆 70 周年阅兵气象保障任务，舰载多功能单光子探测激光雷达登上“探索二号” 科考船，大气多参数探测激光雷达完成了北京大兴机场、拉萨贡嘎机场、新疆沙漠所等的大气遥感和极端天气预警预报 ……
△拉萨贡嘎机场部署团队研发的多普勒激光雷达
结束冬奥会的雷达任务后，夏海云感叹，科研工作者应该像冬奥健儿一样，有担当有责任，在自己所从事的领域内，让中国的激光雷达领先世界。
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