激光雷达监测北京城区夏季边界层气溶胶

运用一种新型边界层气溶胶监测激光雷达,在北京丰台区进行了外场实验,探讨了大气边界层(PBL)内气溶胶消光系数与湿度、风速等气象条件的关系,并给出了消光系数的时空分布。实验结果表明,水平大气气溶胶消光系数与黑碳质量浓度、地面风速等近地气象因子均有较好的相关性;边界层气象因子直接影响气溶胶的时空扩散和分布;在近地面风速较小等条件下,北京城区气溶胶污染在凌晨和上午较下午和前半夜严重。     

新型气象参数测试仪的研制

研制了一种新型气象参数测量仪器,介绍了仪器的组成及功能、电路工作原理、软件设计、测试结果等。该仪器使用了高准确度的ITU温湿度传感器、气压传感器、风向传感器、风速传感器,采用先进的电子线路设计,具有准确度高、集成度高、稳定性好、电路设计先进、可扩展性强、软件设计灵活、性能价格比高等特点,满足了环境监测部门的特殊要求。     

基于FPGA的气溶胶粒径信息存储系统的设计与实现

利用电子学时间多道存储技术,结合大规模可编程逻辑控制器FPGA和高速大容量双端口内存芯片,设计了一种高速大容量气溶胶粒子信息分类计数存储系统,实现了气溶胶粒子的快速识别与分类存储。时间多道系统存储容量高达32 768道,每道计数深度65 536个(16 bit)。     

基于PCI的FTIR光谱仪数据采集系统

傅立叶红外(FTIR)光谱仪在环境监测、国防、石油化工等领域有着广泛的应用.采用基于PCI总线的多功能数据采集卡DAQ2005,配合外围处理电路,设计与实现了FFIR光谱仪的数据采集系统,实现了对FTIR光谱仪干涉信号的采集与处理.     

基于IDL的红外探测器数据采集与处理系统设计

为了得到红外探测器探测到的图像信息,设计了红外探测器的数据采集与处理系统.根据红外探测器的数据格式,利用IDL设计了数据采集程序;利用红外探测器定标方式,把探测器输出量转换成目标物体的辐射量;把辐射量换算成图像灰度值,生成了原始的红外图像,实现了红外探测器数据的可视化,为红外探测器的应用提供了方便.实验结果表明:数据采...     

一套测量对流层臭氧的差分吸收激光雷达系统

差分吸收激光雷达是探测对流层臭氧分布的一种先进工具。研制了一套车载差分激光雷达系统,系统基于NdYAG四倍频激光和拉曼频移技术产生紫外差分光源,并采用卡塞格林(Cassegrain)型望远镜,利用光栅光谱仪分离四波长的回波信号,使用光子计数和模拟采集相融合的方式采集数据。讨论分析了系统的测量精度并与臭氧探空仪进行了对比验证实验。实验结果表明,两台仪器测量的对流层臭氧具有很好的一致性,证实了车载差分吸收激光雷达系统及臭氧浓度分析软件的可靠性。     

北京奥运期间的碳黑气溶胶观测研究

2008年7～8月在北京市奥体中心的遥感所站点连续实时监测碳黑气溶胶(BC),研究其在北京奥运期间的变化特征和来源.奥运会前BC平均质量浓度约为4.58μg/m3,而奥运会期间其平均浓度约为3.07μg/m3,下降比约为33.0%,这说明减排措施有效降低了BC的排放总量.同步监测的可吸入颗粒物(PM10)与BC一致性较好,相关系数为0.86,BC约占PM10的1.9%.比对2007年同期BC浓度数据,也证实了北京地区在实行各项减排措施后,BC的污染情况有较大好转.     

北京奥运期间大气光学特征初步分析

以双波长三通道拉曼激光雷达对2008年北京奥运会期间大气状况进行了测量与分析,给出了奥运主场馆上空气溶胶消光系数、后向散射回波信号及波长消光比垂直分布及时空变化,计算了气溶胶消光散射比、光学厚度及Angstrom波长指数,结合地面监测数据分析了奥运期间典型天气间气溶胶光学特征的变化.结果表明,8～9日两天空气污染相对较重,主要为较大粒径粒子所致,降雨后气溶胶光学厚度有着明显的升高过程,出现较小粒径污染物的堆积.     

基于光阻原理的降水现象测量系统研究

降水是气象观测的常规项目,是研究全球水热循环和气候变化的重要参数。实现降水现象自动观测是我国气象领域未来发展规划的一项重要内容。介绍了一种激光降水现象测量系统,设计了激光对射式光学测量结构,实现了对降水粒子遮光信号的精确捕获;研制了基于相关原理的微弱信号检测系统,保证粒子速度、粒径等信息的准确测量;在数据信号处理上,采用了数据平滑算法降低了系统噪声。研制的系统能够准确完成雨滴谱分布、降水量、降水类型的测量,并且与雨量筒和国外同类仪器进行了观测比对, 数据具有较好的一致性,能满足对降水现象自动观测的要求。     

基于PID控制的FTIR光谱仪伺服控制系统设计

傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在环境和大气污染气体成分检测中起着非常重要的作用,其核心光学部件是迈克尔逊干涉仪.为实现干涉仪的平稳运动,保证光机扫描的稳定性和重复性,提出一种基于ATMEL89C52单片机的伺服控制系统,在激光干涉信号和白光干涉信号的配合下,通过PID控制,系统实现了比较匀速的扫描速度控制和精确的位置控制,满足光谱仪对干涉仪的运动要求.