国际臭氧委员会主席高度评价香河站的资料精度，称“香河站是全球最好的观测站之一”。

■本报记者 沈春蕾 杨琪

在距离北京市中心65公里的廊坊市香河县，有一座占地45亩的院落，这里是中科院大气物理研究所香河大气综合观测试验站（以下简称香河站）。

虽然地方比较偏僻，但这里却是国内外学术交流的重要基地，拥有的设备包括北京MST雷达，DOBSON大气臭氧垂直总量仪，平流层高空科学气球发放、测控与回收等综合技术系统，气溶胶和辐射研究实验平台及32米气象塔等。

“我们的主要工作是为科研人员提供第一手的科学观测数据。”香河站副站长、党支部书记南卫东在接受《中国科学报》记者采访时表示。

子午工程的重要监测设备

子午工程是沿东经120度子午线附近，利用北起漠河，经北京、武汉，南至海南并延伸到南极中山站以及东起上海，经武汉，成都，西至拉萨的沿北纬30°纬度线附近现有的15个监测台站，建成一个大型空间环境地基监测系统。

该系统以链为主、链网结合，运用地磁（电）、无线电、光学和探空火箭等多种手段，连续监测地球表面20～30千米以上到几百公里的中高层大气、电离层和磁层以及十几个地球半径以外的行星际空间环境中的地磁场、电场、中高层大气的风场、密度、温度和成分，电离层、磁层和行星际空间中的有关参数。

联合运作的子午工程由中国科学院牵头，教育部、原信息产业部、中国地震局、国家海洋局、中国气象局等共同建设，中科院空间科学与应用研究中心为项目法人，牵头负责具体建设工作。

中科院大气物理所（以下简称大气所）承建的北京MST雷达是子午工程重要监测设备之一，位于香河站（北纬39度、东经116度），由24×24付三单元八木天线组成矩形有源相控天线阵系统和雷达主机系统，还包括地下机房、工作区和生活区，占地面积1万多平方米。

据南卫东介绍，利用北京MST雷达可以研究中、高层大气风场的空间结构和时间变化，辩明中、高层大气中一些关键的动力学过程，弄清中、高层大气与电离层及低层大气的耦合机制。

北京MST雷达还可以建立我国上空中、高层大气的风场模式，为我国的航天活动、国防工程建设和其它应用部门提供空间环境监测和预报服务，与已有和待建的其他地面遥感设备配套，组成我国在国际上有影响的多层次、多手段的近地空间环境监测基地。

填补我国高空气球技术空白

高空气球在基础学科、航天、环境等领域有着重大的作用，其飞行高度一般位于平流层，是近30 年来逐步发展起来的进行高空科学观测或实验的一种运载工具。它的飞行高度虽然不如卫星，但却比飞机高得多，一般可达40~50km。

由于高空气球造价低廉、组织飞行方便、试验周期短，受到科研工作者的青睐，并被广泛应用于大气物理、大气化学、地面遥感、微重力实验等方面的研究，同时也大量应用于外层空间宇宙设备的预研和试飞以及军事方面等。

从1977年开始，大气所与高能所等单位协作，开始在香河站进行高空气球施放的初步试验研究。1979年初经过严格论证，中科院正式批准成立高空气球工程领导小组和高空科学气球技术总体组（由大气所、高能所、上海天文台、空间中心总体部、广州电子所等组成）。

在此基础上，香河站建立起我国第一个高空科学气球基地，“这使我国成为世界上少数几个独立建立气球探测的国家”。大气所原党委副书记刘天民至今难忘科研红外观测、高空气球观测等艰苦的创业期。

其间，大气所也成立了高空气球研究室，经过几年合作研究，研制出千立方米和万立方米级高空气球系列、相应的施放和飞行配套系统、遥感探测和跟踪定位系统、气球吊篮和回收系统、姿态控制以及其他辅助系统。

统计数据显示，香河站共施放气球124个，其中万立方米以上气球50个，最大达20万立方米，最大载重555公斤，飞行高度达38公里，最长飞行时间超过18小时。

在此基础上，大气所成功地进行了24项科学观测，利用高空气球观测了平流层及其以下大气气溶胶浓度和尺度谱垂直分布，太阳辐射和湍流观测。当年的高空气球技术被认为“填补了我国高空科学气球技术空白”。

“全球最好的观测站之一”

1980年初，大气所利用高空气球和激光雷达对平流层和对流层的气溶胶、辐射、温度脉动等进行了观测研究，开展了平流层辐射光化学的模拟研究和中层大气环流与大气动力学研究，是当年国内外从事中层大气研究的主力单位。

用经国际标准标定的臭氧Dobson光度计，按国际规范观测的报告（香河和昆明两站），于1979年和1980年先后纳入了国际臭氧观测网，实现了臭氧资料的国际交流。

1988年，国际臭氧委员会主席高度评价香河站的资料精度，称“香河站是全球最好的观测站之一”。

在此基础上，大气所系统地开展了大气光学遥感理论研究和野外测量，提出了用单一光度计测量天空亮度、综合遥感大气气溶胶分布和折射率及地表反射率的新方法，提出了遥感气溶胶的消光——小角度散射法，发展了气溶胶观测的光学理论。

1995年，香河站建立了VHF波段MST多普勒雷达，其总体性能居世界前列。它能遥感探测近地面至近百公里高度高空大气的风场、垂直运动和湍流强度。

香河站对于中层大气动力学研究和湍流研究、大气上下层交换研究、中尺度灾害性天气探测与监测、航空安全和空间飞行起落环境监测等一系列重大研究和应用领域有重要作用，是一项新型遥感技术，并已取得了一批观测资料。

南卫东表示，香河站目前开展的观测包括Dobson臭氧总量、自动太阳光度计气溶胶光学特性参数、多波段辐射量、全天空云像、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，将有助于科研人员和大气科学爱好者及时了解站内的观测试验和资料获取情况。目前，该网站已经实现了全部连续观测项目的实时显示，并向有关科研人员提供经质量控制后的资料。