尹诗敏
2013 年，雾霾天气发生频率之高、影响范围之广、程度之重前所未有。“ 霾”这个原本生僻的字也变成了街头巷尾热议的话题。但对于科学家而言，造成这种现象的大气气溶胶算是他们的“老朋友”了。
恰逢航天日，正好来谈谈卫星。卫星，作为大范围监测的重要手段，在区域霾监测上是不可或缺的“ 利器”。早期，卫星是没有能力去定量化监测气溶胶的。因为气溶胶的信号非常弱，通常其散射的太阳光还不到地面反射的几分之一。就反演误差而言，对沙尘来说是1%，到气溶胶这边可能就达到了10%以上。另一方面，气溶胶影响主要集中在反射波段，对红外波段的贡献不明显，而此前卫星通道较少，不具备精确的定量监测能力。
机会出现在2008 年我国第二代极轨气象卫星“风云三号”A 星的成功发射。以此为契机，国家卫星气象中心的科研工作者用它绘制了属于国产卫星监测的气
溶胶产品分布图。在2016 年末，随着我国新一代静止气象卫星“风云四号”A 星来到太空，静止卫星的光谱通道大大增加，气溶胶监测也进入“连拍时代”。
静止卫星时间分辨率高，可以监测霾的动态变化。比如大风来袭，霾开始消散的时候，或者光照增强，雾向霾转变的时候，静止气象卫星都能可以捕捉到。而极轨气象卫星离地面更近，空间分辨率更高，“照片”也更为真实，而且可以进行全球监测，对全球气候政策制定具有重要意义。
在边界层以内，我们感受到的霾和卫星捕捉到的气溶胶非常神似，都是灰蒙蒙的。但有的气溶胶只有卫星才能看到，比如1991 年帕拉图波火山爆发，气溶胶直接到了平流层。几年过去了，有的气溶胶还在平流层“转悠”，这整个过程都被卫星记录了下来。
目前，卫星除了能定性“看”气溶胶，还能定量圈出它的范围，指出它的强度。在它们的帮助下，未来科学家将能做出更准确的霾预报和气候预测。
中国气象局
大致可以。。。
目前我们监测雾和霾的气象卫星，用到了两类卫星，一类是极轨气象卫星，也就是太阳同步卫星或者叫低轨卫星，每天观测全球一次；另外一类是静止气象卫星，也就是地球同步卫星或者叫高轨卫星，可以每小时，或者每分钟，甚至可以秒级观测卫星正对的地球圆盘图，也就是三分之一个地球。
气象卫星被形象地称为“天眼”，指的是卫星在天上看地球时就和人的眼睛看到一样，卫星直接看到的霾的图像就是灰蒙蒙的一片，而云在卫星眼里就是白色的。
卫星除了可以像眼睛一样看到图像，还可以像医生给人体做CT一样，根据太阳光穿透大气层后被吸收或者散射削弱的信号，通过科技人员的解译，可以得到霾的轻重信息。我们为了让公众可以直观地看到，赋予不同轻重霾污染不同的颜色还有相应的数字信息，这样就可以便捷地分清霾的轻重了。
随着卫星探测手段的不断提升，目前我们利用卫星上搭载的主动激光雷达，可以获得云、雾和霾的高度信息以及含量信息。
对于霾的成分，目前卫星只探测到覆盖的范围和轻重等级，还没有霾的化学成分信息，但在2018年我国将发射一颗高光谱观测卫星，预计5年后还会发射一颗专门的大气环境监测卫星，上面将搭载特殊的偏振和多角度的仪器，可以获取霾颗粒物中不同粒子的大小以及主要几类化学成分的信息，比如是硫酸盐型的颗粒物还是硝酸盐型的颗粒物等。
对于专业研究来说，简单的卫星成像结果并不足以提供足够的信息量，更重要的是利用卫星对大气污染物的定量监测结果，除了大家一目了然可以看到的卫星雾霾监测图像外，卫星还具备了对大气层进行“CT检测”的功能，可以获取大气中的气溶胶光学厚度，还可以获得看不见摸不着的污染气体，比如二氧化氮、二氧化硫，而这些气体是形成霾颗粒物污染重要的前体物。
