银川市CCN与主要污染物关系分析

通过2007—07由DMT公司生产的连续流单过饱和度云凝结核计数器所得观测资料及银川市环境监测中心站提供的主要污染物资料,探讨银川市云凝结核(CCN)与主要污染物的关系.分析表明,银川市金凤区、西夏区和兴庆区的日平均CCN浓度存在较大的差异;银川市三区的主要污染物都是可吸入颗粒物(PM10),但是也具有各自的污染特点;CCN浓度的变化与主要污染物浓度的变化密切相关.人类活动在产生大量污染物的同时也影响了CCN的数量,并且通过CCN数量的变化影响云的微物理和辐射特性,并间接影响气候.     

基于CALIPSO数据的沿海区域气溶胶光学特性时空特征

气溶胶可以直接和间接地影响大气辐射,从而对全球气候产生重要影响。利用AERONET地基气溶胶光学厚度观测数据对CALIPSO气溶胶光学厚度数据进行验证,并利用2010年3月至2020年2月的CALIPSO Level 2数据产品分析了沿海区域及两个典型区域(京津区域和珠江三角洲区域)气溶胶光学特性时空分布,通过分析气溶胶光学厚度、消光系数、退偏比和色比得到沿海区域及两个典型区域气溶胶光学特性的变化特征。结果表明:①沿海区域气溶胶光学厚度存在明显的时空分布特征及季节变化规律,整体呈现北高南低的分布; 沿海区域北部气溶胶光学厚度夏季最大,南部春季最大,南、北部夏季气溶胶光学厚度差值最大。②沿海区域北部的天津及河北中部气溶胶消光系数较大,消光范围主要集中在4 km以下,气溶胶色比及退偏比较大; 沿海区域中部秋季和冬季气溶胶消光系数高值范围大于沿海区域北部; 沿海区域南部气溶胶消光系数四季都较小,消光范围主要集中在2 km以下,气溶胶退偏比较小,但气溶胶色比较大。③京津区域气溶胶光学厚度总体高于珠江三角洲区域; 京津区域夏季气溶胶光学厚度平均值最大,珠江三角洲区域春季气溶胶光学厚度平均值最大; 两个典型区域气溶胶光学厚度整体呈下降趋势。④京津区域每年消光系数都偏大,消光系数高值集中于夏季,2017年气溶胶消光系数开始逐渐减少,气溶胶退偏比及色比相对较大,两者随着高度的增加大体上也呈现增加趋势,该区域主要以非球形大颗粒气溶胶为主; 珠江三角洲区域气溶胶消光系数整体小于京津区域,春季气溶胶消光系数较大,气溶胶退偏比较小,粒子偏球形,但气溶胶色比较大,说明粒子颗粒比较大。     

采用二流式算法的GOCI\AOT反演方法及其应用

针对静止海洋水色传感器(GOCI)2.1μm短波红外通道缺失和高太阳天顶角的特点,采用二流式算法,并考虑气溶胶的折射率、地球曲率等因素,重新计算地表反射率、表观反射率以及反演GOCI气溶胶光学厚度(AOT).结果表明:参数重新计算后的GOCI\AOT反演精度明显增高;根据目前广泛使用的实测AOT(440nm)1.00霾判定阈值,采用线性内插方法,建议GOCI\AOT以AOT(555nm)0.81作为霾判定阈值;中分辨率成像光谱仪(MODIS)是业务化的极轨卫星,GOCI\AOT整体略大于MODIS\AOT,拟合精度R2=0.82.以2015年11月27日至同年12月2日华北地区发生的霾事件为例,结合具有大范围观测能力的MODIS卫星,多源遥感监测方法有效地反映了该霾事件的动态发展过程.     

大同市降水ｐＨ值与ＰＭ１０质量浓度相关性研究

通过对大同市2006-2009年PM10质量浓度、降水pH值及气象常规数据统计分析,得出结论:PM10质量浓度与降水pH值秋冬季呈显著负相关,相关系数分别为-0.89和-0.99(通过0.02显著性水平检验)、夏季为弱负相关,春季大风期为弱正相关,非大风期呈弱负相关.究其原因主要是由于大同春季大风日较多,风力作用导致内蒙碱性沙尘成为气溶胶主要来源,在一定程度上影响降水pH值以及酸雨频率;夏季大风日较少,PM10主要来源为工业酸性污染物,降水偏弱酸性;秋冬季节进入采暖期,稳定的气象条件和采暖燃煤、工业生产使得酸性污染物浓度急剧升高导致酸雨酸雪.     

黄土高原半干旱地区光学厚度的时间变化特征

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站2009—2010年的CE-318全自动跟踪太阳光度计观测资料,分析了黄土高原半干旱地区气溶胶光学厚度(AOD)的变化特征.结果表明,黄土高原半干旱地区AOD值日变化分为稳定型、波动型、上升型3种类型;AOD月平均值波动较大,在4月份达到最大(0.61),7月份最小(0.19);在四季中,气溶胶光学厚度值春季(0.48)冬季(0.41)秋季(0.30)夏季(0.24).     

气溶胶对云中水成物粒子荷电情况的影响

利用已有的二维雷暴云起电模式,加入气溶胶模块,建立一个完善的雷暴云起电模式。结合SEET个例,初步探讨了气溶胶浓度对雷暴云内各种水成物粒子荷电情况的影响。发现气溶胶的浓度与雷暴云内云滴、霰粒、冰雹以及雨滴等水成物粒子在空间所携带的最大电荷面密度值以及电荷量有很好的正相关性;同时气溶胶粒子浓度的增加使得雨滴在空间携带电荷量达到峰值的时间有一定提前。     

2011～2020年华北平原气溶胶光学厚度时空分布特征及潜在源分析

随着经济高速增长和城市化进程不断加快,华北平原区域性空气污染问题愈演愈烈。针对该区域开展长时序气溶胶光学厚度时空分布特征和潜在源分析研究,对华北平原大气污染治理具有重要意义。基于长时序MODIS/Terra C6.1 MOD04_L2气溶胶光学厚度产品,分析华北平原气溶胶光学厚度的时空分布特征,并利用后向轨迹聚类分析讨论华北平原7个重点城市气团输送的季节变化,并以污染较为严重的河北石家庄为例进行潜在源分析和浓度权重分析,探究影响其大气质量的污染物潜在源区。结果表明:2011～2020年华北平原气溶胶光学厚度月均值呈显著的周期性变化,以年为周期,每个周期内峰值一般出现在6月至8月; 气溶胶光学厚度月际年内呈单峰分布,峰值出现在6月(0.75),最小值出现在12月(0.37); 气溶胶光学厚度季均值从大到小依次为夏季(0.67)、春季(0.59)、冬季(0.49)、秋季(0.46); 10年间气溶胶光学厚度呈下降趋势,整体下降幅度达36.84%,其中2011年最高(0.72),2018年最低(0.45); 华北平原7个重点城市春、夏、秋、冬四季主要受短距离气团输送影响较大,长距离气团输送影响较小; 2014～2020年河北石家庄的空气质量优良天数占比相对较小,空气质量状况差,影响其空气质量的污染物多为本地生成,同时也受周边省市近距离输送的影响。     

济南市颗粒物污染MODIS遥感反演方法研究

根据美国国家航空和宇航局(NASA)中分辨率成像光谱仪(MODIS)遥感大气气溶胶业务算法,利用暗像元法对济南市2005年11月底至12月初MODIS数据进行分析,反演得到在此期间济南市气溶胶光学厚度时空分布.在此基础上,通过查算表得到了气溶胶光学厚度与红蓝通道地表和表观反照率的统计关系,并根据气溶胶光学厚度与地表可吸入颗粒物浓度线性关系,得到可吸入颗粒物浓度的直接反演体系.     

单星多角度法同时反演气溶胶光学厚度和地表反射率

尝试以单星多角度卫星观测数据同时反演晴空陆地的气溶胶光学厚度和地表反射率,并选取2009年5月的MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)1B资料进行了反演试验.结果表明:单星多角度法反演得到的气溶胶光学厚度结果与MODIS气溶胶产品(MOD04)平均值的相关系数为0.7914;反演的地表反射率结果与MODIS地表反射率产品(MOD09)也具有较好的一致性.对直接利用单星多角度观测数据反演获得一段时间内平均的气溶胶光学厚度进行了有益的尝试.     

基于MISR遥感数据的优化融合预测模型

提出了一种新的预测气溶胶光学厚度AOT的优化融合模型，它把基于全局数据的径向基函数神经网络与基于局部区域数据的前向神经网络相结合，并通过优化权重组合，使得预测误差最小化。利用该模型对多角度成像光谱辐射仪MISR所采集的2002年7～9月份的数据进行AOT预测实验。结果显示：对美国陆地上空的大多数轨道，优化融合模型预测准确率明显高于全局模型和局部模型，其总体预测均方差比后二者分别减少了12．9％～24．5％和3．3％～10．5％．这表明优化融合模型是一种更为准确的摩间数据预测方法。     

青藏高原不同季节地表温度变化特征分析

基于欧洲中尺度气象预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim地表温度,利用经验正交函数(EOF)等方法,分析了青藏高原四季地表温度的时空变化特征.结果发现:青藏高原春、夏、冬季地表温度变化以整体型为主,并且大部地区地表温度呈现升高的趋势;秋季地表温度略有下降趋势,并且以东部和西部地表温度的反向型异常变化最为显著.此外还发现,青藏高原不同季节地表温度的异常变化具有一定的联系,其中整体型变化可以持续3个季节.     

天津近岸海水溶解氧分布特征

根据2006年12月至2007年10月对天津近岸（38°37’03．8”N～39°12’13．9＂N,117°33’14．8”E～118°02’50．1”E）海水的现场调查,初步分析该海域溶解氧的时空变化特征及主要影响因素．结果显示：调查海域溶解氧含量在3．93～11．34mg／L之间,平均值为（8．00±1．99）mg／L,表层高于底层,且存在冬季〉春季〉秋季〉夏季的变化规律;浅水区水体溶解氧含量变化幅度大,而深水区相对稳定,近岸浅水区水环境的影响因素复杂且具有多变性;该海区溶解氧含量主要受温度的影响,且和温度、pH均存在显著的线性相关性．     

强弱南海夏季风年水汽输送路径特征分析

提出了一种量化水汽输送路径的方法,基于NCEP／NCAR再分析资料研究了南海强、弱夏季风年水汽输送路径的特征．结果表明：南海强夏季风年水汽输送路径偏东偏南;弱夏季风年水汽输送路径偏西偏北,且弱夏季风年水汽输送路径呈抛物线型．南海夏季风活动和夏季风槽的异常必然引起水汽输送的异常,而南海地区水汽输送强度与前期黑潮区域海温异常存在密切联系．     

苏南丘陵区典型造林树种毛竹耗水特性研究

2012年9月-2013年8月,利用Li-6400光合系统、包裹式树干液流仪和小气象站对南京东善桥林场的毛竹叶片蒸腾速率和树干液流速率及环境因子进行连续观测,研究分析毛竹蒸腾耗水特性.结果表明:(1)各季节毛竹叶片的蒸腾速率日变化为单峰曲线,春、秋、冬季净光合速率日变化表现为单峰曲线,夏季为双峰曲线,夏季蒸腾速率、净光合速率最高,气孔导度对毛竹蒸腾速率的影响较大.(2)不同季节不同天气条件下,树干液流速率日变化表现出明显的昼夜变化规律,春、夏、秋、冬季液流速率峰值分别为2.207 kg/h、4.380 kg/h、2.062 kg/h、0.300 kg/h.(3)毛竹春、夏季影响液流速率的主导因子为太阳辐射,秋、冬季为饱和水汽压差,土壤温度、饱和水汽压差是影响毛竹日液流量的主导因子.(4)分别建立了叶片蒸腾速率、树干液流速率、日液流量与影响因子的模型,模型可以较好地解释毛竹耗水特性.     

LPG罐区火灾爆炸危险性的定量评价

文章分析了对液化石油气储罐区物质危险性和常见事故类型,就罐区而言,池火灾、蒸气云爆炸（VCE）和沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）是三种常见事故。选用池火灾和蒸气云爆炸简化数学模型对液化石油气储罐区的火灾事故后果进行了定量评价,确定了火灾事故的人员伤害和财产损失范围。所得结果对于储罐区安全距离、防火堤设计及事故应急救援具有一定的指导意义。     

粉末离子交换树脂法提取印染污泥胞外聚合物(EPS)

阳离子交换树脂法是一种常用的提取污泥EPS的方法,所采用的树脂多为颗粒树脂,鲜见粉末树脂的应用.实验研究了粉末树脂对印染污泥EPS的提取,考察了pH值、投加量以及交换时间对EPS提取量的影响.结果表明,随着pH值、树脂投加量的增加,以及延长交换时间,均有利于EPS的提取量的增加;实验得出的最佳提取条件为pH 9,投加量40 g/g MLSS,交换时间3 h.在此条件下,实验对比了粉末树脂法和颗粒树脂法的提取结果,表明粉末树脂法具有提取量大、交换速度快等优点,提取效果优于颗粒树脂法.     

气相法控制生长四脚状氧化锌纳米针的研究

以H2O2陈化处理的锌粉为原料,采用化学气相沉积法通过控制载气中氧的含量、反应时间、沉积温度等参数条件,实现了四角状氧化锌纳米针的控制生长．借助于扫描电镜、X线衍射和X线能谱仪对不同实验条件下制备的样品进行形貌和结构的细致表征．实验结果表明,在高温气相反应中,锌蒸气的超饱和是控制四角氧化锌纳米结构初始形核孕育和形貌尺寸长大的关键因素．在此基础上,对氧化锌纳米结构的生长机理进行了探讨．     

北京市海淀区大气PM10中正构烷烃的分布研究

利用索氏抽提与层析柱前处理以及气相色谱/质谱联用技术(GC-MS)等方法检测了2004～2005年北京市海淀区采样点大气PM10中的正构烷烃.实验数据表明,正构烷烃的碳数分布范围在nC11～nC32之间,相对含量较大的范围为nC16～nC29,且随碳数递增,正构烷烃以等间距顺序出峰,秋季和夏季的色谱图基线比较平稳,UCM鼓包峰较小,冬季有不明显的UCM鼓包峰,春季有明显的UCM鼓包峰,23≤Cmax＜27,1＜CPI＜3,(nC21+nC22)/(nC28+nC29)值除冬季以外,春季、夏季和秋季的平均值均小于1.表明北京市海淀区2004～2005年大气PM10中均检测出丰富的正构烷烃,正构烷烃主要来自高等植物等现代生物和化石燃料(石油、煤等)的不完全燃烧双重来源.