據“機器人中心”科技網站報道，隨著智能機器人的發展，環境監測進入熱門智能應用的隊伍。雖然最初機器人的監測範圍僅(jin) 限於(yu) 家庭房屋內(nei) 部，但如今卻可以上天遁地，無所不“測”。

　　為(wei) 測量土壤中一氧化二氮含量的變化，挪威大學生命科學學院的科學家們(men) 製作出一款名為(wei) “磁通”的田野機器人。它的外表純白，高度超過兩(liang) 米，底盤上裝有三個(ge) 輪子，在田野中行動時不會(hui) 輕易陷入泥土。機器人上部為(wei) 杠杆設計，橫在兩(liang) 個(ge) 支架上方的為(wei) 機器大臂。大臂的頂部裝有移動天線和信號發射器等裝備，而大臂兩(liang) 端則裝有兩(liang) 個(ge) 對稱的采樣器。

　　夜間活動時，采樣器能夠向下發出燈光，照亮采樣地表。機器人底盤中間的上方是進行化學分析的主機。分析結果出來後，會(hui) 直接通過通信裝置上傳(chuan) 到電腦雲(yun) 端，達到及時更新數據，並同步新分析結果的目的。

　　與(yu) 一氧化二氮相比，大眾(zhong) 媒體(ti) 讓人們(men) 更熟悉二氧化碳對氣候變化的影響，然而一氧化二氮使全球變暖的效力，比二氧化碳高出約300倍。在土壤板結或大雨連綿的情況下，土壤無法很好地暴露在空氣中，此時其中的細菌等微生物就會(hui) 使用氮氧化物取代氧化物進行呼吸，從(cong) 而產(chan) 生一氧化二氮。

　　拉斯·巴肯是挪威大學的微生物生態學家，他表示，為(wei) 了測量出一片試驗田中一氧化二氮的排放量，必須要在這塊地上進行反複不斷的測量。相比人工取樣，田野機器人大大提高了這項測量工作的效率。一塊土地原本需要27個(ge) 小時的人工測量，“磁通”機器人隻需一小時就能全部完成。

　　儀(yi) 器與(yu) 飛行器的結合，有助於(yu) 了解氣候變化和解決(jue) 氣象問題

　　除了基於(yu) 地麵檢測的機器人之外，雲(yun) 端之上的機器人氣象監測也已成真。曆史上在19世紀末期就已經出現具有良好伸張率的氣象橡膠氣球。等到20世紀大氣科學爆發性發展時，氣象飛機和無線電探空儀(yi) 都已是垂直探測大氣的成熟工具。

　　在此基礎之上，如今各國科學家們(men) 為(wei) 監測大氣氣溶膠顆粒物的狀況，使用新的飛行器搭載遠程傳(chuan) 感器，用來檢測雲(yun) 層何時會(hui) 形成降水。這與(yu) 使用能見度儀(yi) 來測氣溶膠不同，後者外形如旗杆一樣，是隻能被固定安裝在地麵監測站內(nei) 的氣象儀(yi) 器。飛行器卻可以自由在雲(yun) 層中穿梭往返，直到獲得各個(ge) 氣象層的全部數據為(wei) 止。

　　在歐洲，“大氣遙感初步培訓”簡稱ITaRS，就是一項旨在使用智能飛行器進行氣象探測的項目。該項目由歐盟的“瑪麗(li) -居裏行動組”創建，為(wei) 德國科隆大學所主導，曾得到歐盟第七框架計劃EP7的技術與(yu) 資金支持。EP7的時間跨度為(wei) 2007至2013年，是歐盟投資最多的全球性科技開發計劃，也是世界上較大的重大科技合作計劃，總預算超過505億(yi) 歐元。

　　在ITaRS項目中，諸如輻射線測定和激光雷達的相關(guan) 儀(yi) 器，在監測大氣成分和研究氣象動力學方麵有著巨大的應用潛力。這類儀(yi) 器與(yu) 飛行器的結合，有助於(yu) 了解氣候變化和解決(jue) 氣象問題。而這些問題都是數值天氣預報和大氣汙染領域的重要課題，甚至從(cong) 更深層次來說，與(yu) 軍(jun) 事氣象都有著密切聯係。

　　氣象研究正在逐步與(yu) 機器人的智能係統相融合

　　地麵的機器人的高效監測為(wei) 研究者提供新數據，而空中檢測技術準確度的提升又拓展了研究空間。風暴是如何形成的?需要怎樣的條件?不同維度和地域上空的雲(yun) 層，需要怎樣的濕度、壓力和凝結核才可以形成降雨?這些研究都在逐步與(yu) 機器人的智能係統相融合。

　　瑪麗(li) 亞(ya) ·巴雷拉是ITaRS項目組的專(zhuan) 家之一，她認為(wei) ，現有大氣層模型中的一個(ge) 主要不確定性在於(yu) ，大氣層中雲(yun) 層和氣溶膠膠質的相互作用方式。現有知識不足以回答雲(yun) 層形成的細節問題。而ITaRS項目發明的飛行器技術不僅(jin) 能夠增強科學家對大氣層運動的理解，還能幫助減少氣象預測模型中的不確定性，從(cong) 而更好地理解氣候變化。研究者在得到大氣狀態的實時反饋後，通過模型計算就可以得到更精準的預測結果。

　　當然，專(zhuan) 業(ye) 化發展並不是環境監測機器人發展的*方向，可隨身攜帶的天氣監測設備也受到不少消費者的歡迎。比如美國“濕度實驗室”研究團隊推出的一款名為(wei) “天氣點”的手機配件，外形看上去像一把造型奇特的鑰匙，但卻能幫助用戶通過手機應用App及時了解所在地的環境狀況。

　　可以說，依托機器人硬件，智能係統的發展拉近了氣象環境與(yu) 科學研究之間的距離，也拉近了環境問題與(yu) 日常生活的距離。在人們(men) 通過各種端口獲得氣象環境數據，了解環境變化的同時，環境保護的重要性也將更加深入人心。

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