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科研平台

临近空间环境特性及效应全国重点实验室

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临近空间距地面20~100km,区位和高程独特,内外能量/活动耦合作用和动态时空演化极其复杂,显著影响全球气候变化和空间进出活动。临近空间环境特性及效应全国重点实验室聚焦临空环境多约束强耦合下环境特征精准认知与交互效应重大科技问题,进行集智攻关,突破关键核心技术,实现临空全高程全要素协同观测、环境预报与预警,打造世界一流创新高地。

一、年度亮点工作

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二、三位一体

实验室深度融通教育教学、科技创新与人才培养,构建起"教育-科技-人才"三位一体协同发展格局,形成良性循环机制,为国家战略需求提供了强有力的支撑。

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三、教育教学

人才培养模式:建立以临空为场景牵引的多学科交叉2+1+4”贯通式卓越“双领”人才培养新模式,2025年首批招生人数30人。

课程体系建设:实验室在课程体系与教学建设方面成果丰硕,围绕临空本博一贯制培养目标,已形成系统化、前沿化、多层次的教学体系,有力支撑了高层次创新人才的培养。

教育教学成果:张军、吕跃祖、朱春丽、陈磊、邵建锟等教师主讲的《安全概论》课程,获评“国家级一流本科课程”。胡海岩院士开设的《结构动力学基础》课程,入选第三批国家级一流本科课程。罗凯教授编写的力学领域“101计划”核心教材《动力学与控制·基础篇》已于2025年11月在高等教育出版社出版。

学生科创获奖:累计斩获省部级及以上奖励、权威学术荣誉及顶级学科竞赛奖项22项,实现学术创新与人才培养双轮驱动、量质齐升

教育教学-人才培养模式.jpg  教育教学-课程体系建设.jpg教育教学-成果.jpg 教育教学-学生科创获奖.jpg


四、科技创新

科研项目与奖励:2025年获批科研项目总数30项,总经费约1.2亿,获科技奖励总数29项。

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临空环境就位与遥感探测:

提出一种新型二维Bi2O2Se基光电探测材料的制备方法,有效解决高暗电流与响应速度-灵敏度权衡问题,制备出高性能异质结光电探测器,提升临近空间光电探测效能。

提出一种基于量子光学与人工智能的里德堡原子电场探测方法以及一种小型化、低功耗与高集成度的量子磁探仪设计方法,提升临近空间的探测效能。

研制了国产基准温度湿度探空仪、台风探测仪器、电场探空仪和平流层气象气球,实现临空环境高精度数据的有效获取,提升临近空间环境特性的探测能力。

科技创新—(1)临空环境就位与遥感探测1.jpg 科技创新—(1)临空环境就位与遥感探测2.jpg科技创新—(1)临空环境就位与遥感探测3.jpg

多圈层耦合时空演化机理:

提出一种临空大气分析新技术:集成气溶胶光镊与门控拉曼、空芯光纤传输系统,实现微米单颗粒的捕获、悬浮与定向输运测量,通过共振模态实现粒径动态监测。

建立动力学、热力学、大气化学过程的诊断分析系统,揭示大气温度、风场以及化学成分的磁暴、高能粒子沉降、日食的响应规律,提升对临近空间磁暴机理的认识。

提出临空大气新机理:阐明了五氧化二碘、二氧化碳等关键组分的非均相化学转化机制,从分子层面解析外源颗粒物形成与临近空间大气化学演化的核心规律。

科技创新—(2)多圈层耦合时空演化机理1.jpg科技创新—(2)多圈层耦合时空演化机理2.jpg科技创新—(2)多圈层耦合时空演化机理3.jpg

临空环境与飞行器作用机理:

通过力学调控构筑高密度极性气泡畴,实现了CIPS材料中传统迷宫畴到拓扑畴的演变,为其在高密度存储中的应用奠定了基础。

结合人工智能方法与爆轰流动物理机理,构建融合物理约束等框架,突破可靠起爆和稳定释热等技术,实现旋转爆轰波系结构精准刻画与高超声速飞行器气动性能优化。

提出高焓湍流模型与烧蚀诱导转捩模型,提升气动热预示精度,形成了自主可控的高超声速多物理场耦合流动仿真软件,支撑天问三号”火星着陆器的气动设计工作。

科技创新—(3)临空环境与飞行器作用机理1.jpg 科技创新—(3)临空环境与飞行器作用机理2.jpg科技创新—(3)临空环境与飞行器作用机理3.jpg

临空环境预报与预警:研发神经符号数据库、构建临空环境多模态大模型,发展多源数据智能融合分析与高时效预报预警技术,支撑临近空间环境智能化发展。

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临近空间全高程环境多要素激光雷达探测平台:临近空间全高程环境多要素激光雷达探测平台,包括大气成分探测平台气象多要素探测平台共性基础支撑平台三大子平台。

学术交流:邀请报告19次、邀请34位专家来访,组织学术报告7场。

国际合作:主动拓展国际科技合作网络,加强与国际知名高校及研究机构的战略协作,共同构建开放共享的全球科研生态体系,提升国际影响力与学术话语权。

科技创新— 临近空间全高程环境多要素激光雷达探测平台.jpg 科技创新—学术交流.jpg 科技创新—国际合作.jpg


、人才培养

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、组织管理

临空实验室组织管理不断优化:高起点擘画科研宏图,高质量筑牢党建根基,高效能激活创新引擎,实体化管理迈入规范化、制度化、体系化发展新阶段

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