南卫东 香河站：提供第一手科学观测数据

国际臭氧委员会主席高度评价香河站数据的准确性，称香河站是世界上最好的天文台之一。

廊坊市香河县，距北京市中心65公里，有一个占地45亩的庭院，是中国科学院大气物理研究所香河大气综合观测试验站。

虽然地方比较偏僻，但却是国内外学术交流的重要基地。其设备包括北京MST雷达、DOBSON大气臭氧垂直积算仪、平流层高空科学气球分布、测控与回收、气溶胶与辐射研究实验平台、32米气象塔等综合技术系统。

"我们的主要工作是向研究人员提供第一手科学观察数据。"香河站副站长、党支部书记南卫东在接受《中国科学》记者采访时说。

经络工程的重要监测设备

子午工程是利用现有的15个监测站，北起漠河附近，途经北京、武汉，南至中山站，东至上海，西至武汉、成都、拉萨，沿东经120度的子午线，建设大型空环境基础监测系统。

该系统以链为基础，链网结合，连续监测地球表面20 ~ 30公里到几百公里以上的地磁场、电场、风场、密度、温度和中高层大气、电离层、磁层的组成，以及地球半径以外的十几个星际环境。

子午工程的联合运行由中国科学院牵头，由教育部、原信息产业部、中国地震局、国家海洋局、中国气象局共同建设。中国科学院科学应用研究中心空为项目法人，牵头具体建设工作。

中国科学院大气物理研究所建造的北京MST雷达是子午工程的重要监测设备之一。它位于香河站。它由一个矩形有源相控天线阵系统和一个由24×24个三单元八木天线组成的雷达主机系统组成。它还包括一个地下机房、一个工作区和一个生活区，占地面积超过1万平方米。

据南卫东介绍，北京MST雷达可用于研究中高层大气风场的空结构和时间变化，识别中高层大气的一些关键动力过程，阐明中高层大气与电离层和低层大气的耦合机制。

北京MST雷达还可以建立我国高层空中高层大气的风场模型，为我国航天活动、国防工程建设等应用部门提供空环境监测和预报服务，并与其他现有和即将建成的地面遥感设备合作，形成我国具有国际影响力的多层次、多手段近地空环境监测基地。

填充高空中国气球技术空白色

高空气球在基础学科、航空航天、环境等领域发挥着重要作用。它的飞行高度一般位于平流层，是近30年来逐渐发展起来的一种用于高空空科学观测或实验的飞行器。虽然它的飞行高度没有卫星高，但比飞机高得多，一般达到40~50km。

高空气球因其成本低、飞行组织方便、试验周期短而受到科研工作者的青睐，广泛应用于大气物理、大气化学、地面遥感、微重力实验等研究。，也广泛用于外空设备和军事等的预研和飞行试验。

自1977年以来，大气科学研究所与高能研究所等单位合作，对香河站高空空气球投放进行了初步实验研究。1979年初，经过严格论证，中国科学院正式批准成立高空气球项目领导小组和高空科学气球技术总体小组。

在此基础上，香河站建立了中国第一个高空科学气球基地，“使中国成为世界上少数几个自主建立气球探测的国家”。原大气研究所党委副书记刘从未忘记红外观测、高空空气球观测等艰苦创业时期。

同时，大气研究所还成立了高空气球研究室。经过几年的合作研究，已开发出千立方米和万立方米高空气球系列，以及相应的发射和飞行支持系统、遥感探测和跟踪定位系统、气球吊篮和回收系统、姿态控制等辅助系统。

据统计，香河站共放飞气球124个，其中1万立方米以上气球50个，最大20万立方米，最大载重555公斤，飞行高度38公里，最长飞行时间18小时以上。

在此基础上，大气科学研究所成功地进行了24次科学观测，利用高空气球观测了大气气溶胶浓度和尺度谱的垂直分布、太阳辐射以及平流层及其以下的湍流。当时高空气球技术被认为是“填补了中国高空科学气球技术空的空白”。

“世界上最好的天文台之一”

1980年初，大气利用高空气球和激光雷达观测研究平流层和对流层气溶胶、辐射和温度脉动，开展平流层辐射光化学模拟研究和中层大气环流及大气动力学研究，是当年国内外从事中层大气研究的主要单位。

1979年和1980年，经国际标准校准的臭氧多布森光度计纳入国际臭氧观测网络，实现了臭氧数据的国际交换。

1988年，国际臭氧委员会主席高度评价香河站数据的准确性，称香河站是世界上最好的天文台之一。

在此基础上，大气科学研究所系统开展了大气光学遥感的理论研究和野外测量，提出了用单一光度计测量天空空亮度的新方法，综合传感大气气溶胶的分布、折射率和表面反射率，提出了遥感气溶胶的消光——小角散射方法，从而发展了气溶胶观测的光学理论。

1995年，在香河站建立了甚高频波段MST多普勒雷达，总体性能居世界前列。它可以从近地面到近100公里高空远距离探测大气中的风场、垂直运动和湍流强度。

香河站在中层大气动力学和湍流研究、上下层大气交换、中尺度灾害性天气探测与监测、飞行安全空以及空之间飞行起降环境监测等一系列重要研究和应用领域发挥着重要作用。它是一种新的遥感技术，已经获得了大量的观测数据。

南卫东说，目前在香河站进行的观测包括多布森臭氧总量、自动太阳光度计气溶胶光学特征参数、多波段辐射量、全天空云图、多目标地表反照率和常规气象要素等。

香河站观测网站的开通，将有助于研究人员和大气科学爱好者及时了解观测实验和数据采集情况。目前，该网站已经实现了所有连续观察项目的实时显示，并向相关研究人员提供了质量可控的数据。