差分吸收激光雷达用于探测天津市夏秋季臭氧垂直分布特征

结合差分吸收臭氧激光雷达与近地面臭氧监测,对天津市2018年6月23日至9月28日期间的臭氧污染垂直分布特征进行了长期观测。结果显示,近地面与300m高度处的臭氧浓度的变化趋势具有较高的一致性,而随着高度的增加,臭氧浓度呈现先升高后降低的趋势,并在约1 000m高度处达到最大值。受臭氧前体物由近地面向高空逐渐输送、以及NO向上传输过程中逐渐消耗的影响,臭氧污染日变化曲线出现最大、最小值的时间随高度的升高逐渐推迟;在1 500m以上的高空,臭氧日变化曲线出现双峰分布。在臭氧污染时段,在高空也观测到高浓度的臭氧污染带,在1 000m处的臭氧浓度最大值约为570μg/m3,污染带厚度可超过1km,持续时间长达数日,且在夜间不能完全消散。观测时段内总计在23个污染日出现高空与近地面臭氧污染的混合,加重了近地面的臭氧污染程度。     

重庆市沙坪坝区大气臭氧浓度变化规律

沙坪坝区属于典型的平行岭谷低山丘陵区,根据近3年沙坪坝区近地表面大气中臭氧(O_3)浓度的观测数据,分析O_3浓度的分布特征及时间变化规律。结果表明,沙坪坝区地面臭氧浓度呈现明显的季节变化规律,在4~9月维持相对较高浓度,其他月份则维持较低浓度。O_3浓度日小时值变化与近地面大气光化学过程密切相关,呈明显的单峰型变化规律,一般在16:00左右达到峰值。地面O_3浓度随空间而变化,高家花园和虎溪O_3浓度较低,龙井湾O_3浓度较高,这可能是因为龙井湾监测点周围有家具企业排放挥发性有机物产生光化学反应生成了臭氧,导致局部地区臭氧浓度偏高。     

唐山市沿海地区臭氧浓度变化特征及与气象因子的关系

利用2017年乐亭县近地面臭氧质量浓度资料和气象观测资料,分析唐山市沿海地区臭氧浓度变化特征及与气象因子的关系。结果表明:2017年唐山市沿海地区乐亭县近地面臭氧质量浓度达标率为84.4%,其中夏半年达标率仅为70.2%;夏季平均臭氧质量浓度最高,而冬季最低,6月臭氧质量浓度平均值最高,且日变化幅度最大,1月最低且日变化幅度最小;夜间质量浓度较低,14～17时达到一日内峰值;近地面臭氧浓度较低时,与相对湿度相关性最强,与气温没有显著相关,而浓度较高时则与气温显著相关,与其它气象因子相关性不显著;无日照时只与气温显著相关,而日照充足时则与气象因子均显著相关。     

二十世纪末气象仪器的现状与发展

文章回顾了气象仪器近二十年来的进展,陈述了目前的现状,分析了气象仪器的发展趋势,系统地介绍了地面和高空气象要素传感器和观测仪器的有关信息。     

基于紫外光度法新型臭氧自动监测仪Model 205的性能研究

臭氧作为光化学污染气体逐渐被人们所关注,也成为我国大气环境保护领域关注的重点问题,因此对臭氧进行自动监测就成为了我国环境保护与科学研究的必要手段。为了了解2B Technologies公司生产的Model 205新型便携式臭氧自动监测仪的使用方法与精度性能特点,利用符合标准实验室要求的美国Thermo Fisher Scientific公司生产的Model 49i型臭氧自动监测仪器作为对比,使用Model 49i-ps臭氧校准仪对两台仪器分别进行校准,并于2016年7月28~29日进行了22h的近地面臭氧浓度的实时监测。通过与Model 49i的监测结果进行线性相关分析,发现Model 205的测量结果精度较高,在实际监测工作中具有很好的适用性。     

吸气式水净化臭氧装置

在距离地面１５～２５公里的高空,因受太阳紫外线照射的结果,形成了包围在地球外围空间的臭氧层,这厚厚的臭氧层是人类生命的保护伞。由于人类对地球环境的污染而造成臭氧层出现“空洞”,才恢复臭氧被人们所熟悉。人类发现臭氧已有一百多年的历史了。近十几年来臭氧技...     

江苏地区激光雷达网络在一次沙尘天气过程中的应用分析

文章利用淮安、泰州和太仓3地的气溶胶激光雷达、风廓线雷达及探空等综合观测资料,根据观测期间的气象特征和大气能见度与近地面PM10观测数据,从卫星观测结果、激光雷达组网以及沙尘传输路径三方面分析了江苏地区2017-04-17~2017-04-19的1次浮尘天气过程中气溶胶的垂直结构,为大气重污染成因研究提供立体观测数据,为重污染天气应对提供数据支撑。     

便携式双视场米散射激光雷达系统的研制

基于双视场设计的便携式米散射气溶胶激光雷达克服了传统米散射激光雷达盲区和过渡区大的缺点,实现了盲区和过渡区小于55 m的实际观测结果,这对近地面大气气溶胶的时空演变观测非常有效。详细介绍了该激光雷达样机系统的结构设计、技术参数,介绍了该双视场激光雷达双视场的信号拼接方法,既实现了远场的高信噪比探测,也保证了近场近乎零盲区的探测,可更加有效地应用于大气气溶胶的测量研究。通过与传统高能量的米散射气溶胶激光雷达平行比对,二者相关系数R~2=0.95,拟合的斜率为2.92,截距为0.011 a.u.,具有良好的一致性。通过对该激光雷达进行便携式小型化设计,可以方便可靠地将之集成于车载、机载等走航平台,实现对大气气溶胶的遥感测量。通过在线实验,表明该双视场激光雷达可有效应用于距地面10 km以内的大气气溶胶连续观测。     

基于自动GC-MS研究枣庄市臭氧高值时段VOCs组分及治理建议

利用枣庄市超级站观测平台，通过采集、分析枣庄市2022年度4～9月城区近地面空气臭氧浓度、VOCs、NOX等连续监测数据，采用EKMA曲线法和OBM模型，分析了O₃浓度与NOX、TVOCs以及紫外光照强度的关系。依据分析4～9月O₃生成潜势贡献排名前10的VOCs关键组分，提出了污染防治建议。     

差分吸收NO_2激光雷达波长漂移和能量波动对浓度反演的影响

为评估差分吸收二氧化氮激光雷达中激光器的稳定性对反演浓度的影响,以NO_2的吸收谱和激光雷达方程为基础,分析了波长漂移和能量波动对距离分辨差分吸收激光雷达浓度反演带来的相对误差。采用两台Nd:YAG激光器的354.7nm波长分别泵浦两台染料激光器的方式,产生差分吸收探测所需的两个波长λon(448.10nm)和λoff(446.80nm),搭建探测大气NO_2实验系统,并就波长漂移和能量波动对NO_2浓度反演影响进行了实验验证。实验结果表明:在没有稳频条件下,当λon和λoff波长漂移≤0.005nm时,引起的浓度相对误差为≤3%;能量波动对反演浓度没有影响,但能量降低减小探测距离,当能量下降≤5%时,探测距离≤100m,实验结果与理论计算基本一致。最后,开展了大气NO_2浓度实验观测,获得实验期间水平及垂直高度0.5~3km内NO_2浓度的分布廓线,系统稳定可靠。本方法为实用化NO_2差分吸收激光雷达的设计及应用提供了理论依据及技术支持。     

CO2-TEA,MID-INFRARED,LASER-BASED DIAL SYSTEM: FEATURING OZONE DYNAMICS DURING A “VEHICLE-FREE” DAY

ABSTRACT

Long-path ozone integrated measurements with a CO₂-laser DIAL system were performed in Madrid City during a “vehicle-free” day. The results showed a strong correlation between human activity and ozone photochemical generation. The ozone concentration follows, even quantitatively, the same trend of the overall traffic intensity as long as both UV-B radiation and NO₂ are present. An average decrease of 12.3±1.2% of the intensity of vehicle traffic during the “free-vehicle” day resulted in a lowering the ozone burden by almost 14.4±1.4%. This new type of information can stimulate the development of local models to understand the dynamic underlying urban pollution. The results, indeed, show the effectiveness of such a measure to reduce the ozone burden on human and plant health.     

基于TDLAS和ICL的紧凑中红外痕量气体探测系统

为了实现基于可调谐激光吸收光谱技术的高检测灵敏度、低功耗、小型中红外痕量气体传感器设计,结合锑化镓(GaSb)ICL和紧凑型多反射气体吸收气室(MPC)研制了基于不同结构传感光学核的两个小型TDLAS传感系统。两个传感光学核的总功率消耗为3.7 W,并通过探测甲烷(CH4)和甲醛(CH2O)分别验证了双层结构和单层结构系统的性能。实验结果表明:CH4和CH2O系统的检测灵敏度分别为5.0nL/L和3.0nL/L,测量精度分别为1.4nL/L和1.0nL/L。此外,相同配置情况下将两种结构系统应用于甲、乙烷(C2H6)同步检测,通过对校园环境中甲、乙烷进行连续66h的监测试验,验证了设计的紧凑型中红外痕量气体检测系统能够稳定有效地工作,基本满足目前民用气体测量的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。     

中红外大气甲烷乙烷双组分气体的同步移动监测

为了实现大范围、长距离的大气烷烃气体检测,将研制的中红外双组分甲烷、乙烷传感器以车载方式,对某一地区的大气甲、乙烷含量进行了移动探测。该传感器系统采用中红外室温连续的带间级联激光器(ICL)作为光源,采用高速数据采集卡采集信号,利用上位机LabVIEW平台编写程序产生激光器扫描及调制信号、获取探测器信号并提取二次谐波,通过计算,确定大气烷烃气体浓度。根据气体采样时间、实时风速及车速,计算得到系统的响应时间为82.5s,实验测量为85~95s,与理论一致。对系统噪声水平进行测试,实验室中甲烷浓度波动为±40nL/L,乙烷波动为±2nL/L,车载过程甲烷浓度波动为+40至-80nL/L,乙烷波动为±4nL/L。为验证传感器性能,与美国Aeries公司的商用传感器结果做了对比,二者呈现较好的一致性。最后,给出了车载传感器系统在某条线路上的甲烷、乙烷浓度移动探测结果,以及某小区甲烷、乙烷浓度的二维分布测绘结果,分析了二种烷烃气体的变化关系。本文所开展的工作为探测烷烃气体泄漏并监测大气质量提供了技术保障。     

自动气象站设备夏季维护简析

自动气象站投入业务使用以后,地面气象观测业务与操作基本实现自动化,有效地提高了观测时效和数据的准确性。自动站的设备维护是保障观测业务正常运行的重要环节,本文根据夏季天气气候的特点,对夏季自动气象站设备维护需注意的事项进行了简析。     

东莞市植物园空气负离子浓度变化特征

利用2009年1～12月的负离子连续自动监测数据,对东莞市板岭观测站负离子浓度的日变化、年变化等特征进行分析,同时针对负离子浓度与相对湿度等气象因子的相关性进行分析。结果表明:负离子浓度(迁移率为1时)在3级以上的频率为16%;呈现夏季浓度较高、秋季浓度达到最低的季节变化特征;在一天中呈明显的双峰型变化规律,极大值出现在03:00～07:00、21:00～02:00之间,而极小值出现在12:00～17:00之间;与天气现象关系是,雷阵雨>晴>阴>轻雾灰霾>灰霾>雨;与温度、湿度、日照呈负相关,其中温度在7.2～32.0℃时负离子随温度上升而下降;当湿度在28%～93%RH时,负离子浓度随相对湿度上升而上升。     

便携式飞行时间质谱仪的研制及其在石化污水系统挥发性有机物监测中的应用

近年来,国内的大气污染问题越来越严重,挥发性有机物（VOCs）的排放是其中一个重要原因。VOCs是臭氧和气溶胶的前驱物之一,在大气化学反应过程中扮演着极其重要的角色。本实验自行研制了一台基于真空紫外（VUV）灯的高分辨光电离飞行时间质谱仪（TOF MS）,建立了一种新的VOCs稀释采样方法,并将其应用于石化行业污水处理系统VOCs的采样与分析。结果表明：隔油系统的3个池子基本没有测到高浓度的挥发性有机物,其中溶气气浮甲苯物质的质量浓度最高,为50.41 mg/L,其余组分的质量浓度大多数在0.1~1.0 mg/L之间;1#加氢和2#加氢隔油池有着类似的组分浓度,以1#加氢隔油池为例,二甲苯物质的质量浓度为10.60 mg/L,乙苯为52.33 mg/L,苯为59.80 mg/L;由于罐区隔油池没有加盖,处于露天状态,挥发性有机物气体容易向大气中扩散,并没有检测出较高浓度组分。可以看出,新式采样方法可有效地稀释定量样品,操作简便,减少了样品因闪蒸过程造成的VOCs损失,检出物质更丰富;同时,使用自行研制的TOF MS仪器能够快速检测不同装置污水处理系统的VOCs种类,将该仪器用于实际样品检测,发现化工企业大多数密闭的池子都含有苯系物、醚类等,但不同工艺的污水处理系统VOCs存在明显差异。该质谱仪适用于石化企业污水系统VOCs监测。     

A文件浅深层地温数据查异软件

在李氏地面气象月报辅助审核软件(1.0)版本的基础上,利用Visual Basic 6.0[1]计算机编程语言编写扩展了A文件40~320cm浅深层地温数据的查异功能,增设了地温层遇强降水出现小时温度突变时数据查异的多个临界筛选值,满足了各地气象台站在旱涝等不同天气状况下对各地温层数据的查异要求,有效地提高了软件的实用性和气象月报表的审核效果。     

基于Mie散射的水中油污在线检测技术研究

近年来,陆地、海洋等水体频发漏油污染事件,水中油类污染检测刻不容缓。基于Mie散射原理,提出了一种采用近红外光散射技术实现水中矿物油含量在线检测方法。近红外半导体激光器(LD)发射光照射在待测溶液上,在线阵CMOS感光器件上接收到被测溶液前向小角度连续点散射光,分析、处理散射光分布数据,从而确定水中矿物油的种类及其浓度。实验测定了不同浓度不同种类矿物油样本的散射曲线,验证了理论分析的结果。设计的近红外光散射技术可用于水中油含量的在线监测。     

乐亭海岸带大雾统计分析及监测

利用乐亭2001~2010年大雾监测地面观测资料,对乐亭大雾日、持续时间、雾的生、消时刻等进行统计.结果显示:近10a大雾日年际变化不大,但具有明显的日、月变化,其中以10~12月大雾日数最多;一年四季大雾生、消的最多时刻随着季节的转换日出时间的不同而有所差异,春、夏季生成时刻以05:00~06:00最多,秋、冬季以06:00~07:00为多.大雾的生成是多种气象条件和大气环流形势共同作用的结果,通过分析发现乐亭沿海东到偏东南风有利于暖平流和水汽的输送,弱的均压场有利于大气层结的稳定,适宜的海温均有利于产生大雾天气.对乐亭沿海大雾气候特征的分析及监测方法的探究,目的在于为沿海大雾天气的预报、预防、监测及更好的开展雾的预警服务工作提供基本依据.     

皂角籽中脂肪酸的气相色谱-质谱分析

The components and the relative contents of the fatty acids in Gleditsia sinensis L am.were analyzed. The Gleditsia sinensis L am.oil was extracted by soxhlet extraction. The fatty acids in the oil were esterified by sodium hydroxide-methanol, and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). 14 fatty acids are identified in the Gleditsia sinensis L am.. The main components are unsaturated fatty acids in the Gleditsia sinensis L am..