米散射微脉冲激光雷达在大气探测中的应用

针对脉冲激光雷达在大气探测应用过程中使用目的不明确、数据分析缓慢等现象,从激光雷达的现状和基础应用中需要解决的关键技术入手,分析其原理和结构特点,对其发展现状和实际应用案例进行讨论。结果表明,微脉冲激光雷达具备低能量、低成本、系统长期工作稳定等特点,适用于长期、不间断大气颗粒物空间分布的探测;激光雷达在应用中最关键的环节是数据的有效性及质量的控制,从采集的原始信号,到进一步反演获取消光系数、颗粒物浓度等参数的计算算法等,都需要对数据质量进行严格控制,以确保信息的准确性。     

水中微气泡光散射偏振特性的研究

在Mie散射理论的基础上，建立气泡光散射模型，计算水中微小气泡与固体微粒在不同的粒径参数和散射角条件下的光散射偏振特性，并对两者进行比较．结果表明，水中气泡及微粒对入射光散射后偏振状态的改变十分复杂．总体上气泡的退偏振效应比固体微粒强25％，微小气泡与固体微粒对偏振状态的影响在粒径域和散射角上具有选择性．     

沙尘粒子的物理化学与光学特性

利用激光雷达、卫星、太阳光度计、地面能见度,结合分析化学等资料研究了长程运输到台湾地区的各种粒子的物理化学与光学特性。激光雷达与太阳光度计可以得到沙尘与云的高度分布、大气光学厚度、消光以及粒子大小分布等的信息。地面测站的化学分析等显示沙尘具有增强的水溶性离子:如Na+、K+、Mg2+、Ca2+及Cl-、NO3-、SO42-等。由于这些物质的亲水性,使它们成为云的凝结核。根据粒径分布随着湿度增加而变大,及在一些沙尘事件中观察到云的例案可以知道它们对气候的影响。     

三脉冲激光雷达的目标检测

讨论了如何利用数字信号处理技术提高激光雷达的目标探测能力。采用三脉冲累加技术提高信噪比1．732倍。根据三脉冲激光雷达回波信号的特点,对信号进行差分滤波和匹配滤波处理,信噪比提高约1．5倍;根据目标的相关性采用多帧相关检测对目标进行检测,通过多次的匹配,检测概率增加,虚警概率降低。外场实验结果表明,三脉冲数字激光雷达的成力大大提高,最小可检测信噪比为1．5,迎头截获距离可提高约2-3倍。     

探测低空大气温度分布的转动拉曼激光雷达

提出了一种新的探测对流层低层大气温度的转动拉曼激光雷达方法,通过测量N2和O2的后向散射的纯转动拉曼谱的强度,计算它们的比值来确定大气温度的垂直分布,并对其性能进行了数值模拟。转动拉曼激光雷达的光源是一个调Q的Nd:YAG激光器,经扩束器后输出能量200mJ;采用双光栅单色仪提取所需要的氮气和氧气的转动拉曼谱;接收机采用光电倍增管和双通道光子计数器,量子效率是10%(48000个脉冲累加)。夜晚它对近地面10.2km高度内的探测信噪比在10:1以上,白天它对近地面3.6km高度内的探测信噪比在10:1以上,计算的温度与模拟用的温度真值阔线相差约0.3K。     

基于啁啾脉冲的反射层析激光雷达成像

反射层析激光雷达成像具有系统简单及对湍流不敏感的优势,但普通脉冲发射信号难以兼顾远距离和高精度探测的要求.基于上述情况,本文提出了一种基于啁啾脉冲信号的反射层析激光雷达成像处理方法.该方法首先对啁啾脉冲回波进行相干压缩处理,通过对处理后信号的包络提取得到目标在各方向的反射层析投影数据,最后利用卷积反投影算法实现高分辨力的图像重构.仿真结果表明,在同一投影角度,利用该方法得到的包络与目标反射率投影相一致;在投影角度范围大于60°时能够得到目标的轮廓信息,角度范围越大,成像越精确.研究结果验证了该方法的有效性.     

冬季影响阿克苏机场的一次罕见强气流天气过程分析

2018年12月1日,新疆阿克苏机场发生近十几年未曾出现的一次极端性质的冬季强风、强沙尘暴天气,导致阿克苏机场最低能见度不足100 m,最大阵风风速达到30 m/s左右,天气过程持续时间近6 h～7 h,造成当日大量航班的延误、备降和取消。该文通过对2018年11月30日～12月1日的高空和地面形势场进行分析,着重分析该次天气过程来临前和发生时气压、温度、风、能见度等各个要素值的变化,以便找出天气的发生规律,提高今后预报工作的服务质量。     

基于激光雷达技术的海峡西岸城市典型臭氧污染过程研究

该文基于大气臭氧激光雷达垂直观测技术,结合厦门市空气站点数据及后向轨迹模型,分析了厦门市2022年8月和9月两次典型的臭氧污染过程。结果表明,两次臭氧污染过程均来源于低空臭氧污染团的水平输送混合近地面光化学反应生成的臭氧,臭氧污染气团的区域传输不利于近地面臭氧的垂直扩散,同时会加重臭氧污染程度,造成臭氧浓度超标。通过分析气象条件和气流后向轨迹,厦门市8月27日臭氧污染传输主要来源于西南方向输送,9月12—14日臭氧污染主要来自北部和西北方向输送。     

微滤膜过滤过程中比阻的研究进展

压力驱动膜过程中的微滤是分离均相混合物的化工单元操作,随着过程的进行,将在膜表面上形成沉积层,过滤速率将随之下降．沉积层阻力的大小是衡量过滤难易程度的重要参数．比阻是确定阻力大小的基础．分别从微滤过程中比阻的分类、影响因素、定量测定三个方面作了简要介绍．     

内蒙古自治区一次暴雨天气过程成因分析

据内蒙古气象局消息,受冷、暖空气共同影响,2013年7月15日-16日,内蒙古自治区部分地区出现一次最强的一次降水过程。部分地区降雨量甚至超过80毫米以上,并伴有短时强降雨、雷雨大风、冰雹等强对流天气。结果表明：本次暴雨是由北方干冷空气入侵高原低值系统造成的,西北地区东部高压脊形成,阻挡了高原系统东移,维持较长时间强降水;中尺度锋面气旋的形成,使得东南暖湿空气和西北气流辐合,造成明显的上升运动,使对流运动旺盛,中尺度分析表明河西地区满足产生暴雨的触发条件、水汽条件和不稳定条件,有利于强降水的发生和持续;EC细网格预报高原低涡、高空槽、切变线的位置比较吻合,对暴雨预报起了重要作用。     

沙尘在防沙堤附近沉积特性的数值模拟

为研究沙尘在防沙堤附近的沉积特点,基于FLUENT软件,采用标准K-ε湍流模型和DPM模型对沙尘在防沙堤附近的运动轨迹进行数值模拟。结果表明,沙尘的运动轨迹受自身粒径、风速及防沙堤迎风面坡度的综合影响,沙粒粒径越小,风速越大,防沙堤迎风面坡度越缓,沙粒越过防沙堤的能力越强;除风速较低时部分小粒径颗粒沉积在防沙堤后端外,其余情况下沙尘沉积主要发生在防沙堤前端。     

宁夏的沙尘暴天气及防沙治沙的对策建议

通过对宁夏地区气象台站沙尘天气历史记录的分析，给出了宁夏地区沙尘天气的空间分布规律和时间演变情况，并结合对宁夏荒漠化地区的实地考察内容，初步提出宁夏防沙治沙对策建议。     

用先进制砂装备变革传统制砂工艺

结合工程实际,论述了混凝土砂石料系统中制砂设备和工艺的发展和变革,可供设计和施工参考.     

加速粉尘凝聚减少爆破拆除扬尘的理论与实践

通过对尘粒起动风速与尘粒粒径之间关系的研究,认为可以通过加速粉尘颗粒凝聚,从而生成大尘粒的办法来减少爆破拆除中的扬尘.通过对尘粒间物理凝聚力的大小及其生成条件的研究,发现在干燥情况下促使尘粒凝聚的主导作用力是范德华力;在湿润条件下促使尘粒凝聚的主导作用力是液体桥联力,并且液体桥联力比范德华力要大得多.因而认为用物理方法创造液体桥联力发挥作用的条件,生成大而牢固的尘粒,减少爆破拆除中的扬尘是合适的.通过对尘粒间化学作用力的研究,认为用化学方法增大尘粒间的凝聚力,减少爆破拆除中的扬尘是可行的和重要的.用现场实践数据支持了上述结论.     

浅析尘埃粒子计数器的量值溯源

随着尘埃粒子计数器在各行各业的广泛利用,为保证测量结果的准确可靠,必须对尘埃粒子计数器有效溯源。本文从目前国内外有关的尘埃粒子计数器技术标准出发,详细分析其溯源现状,并探讨进一步的研究方向,供有关计量科研人员参考。     

粒径计分析均匀细沙时沉降速率和粒径的误差分析

为了研究粒径计法分析均匀细沙时沉降速率和沉降粒径产生误差的原因和规律,从而实现对粒径计分析成果资料进行修正,本文中分析了采用粒径计法分析均匀细沙时,沉降速率和沉降粒径误差产生的原因,根据粒径计分析过程,推导出沉降速率和沉降粒径理论计算公式;通过实验资料与理论计算进行对比,总结出采用粒径计法分析均匀细沙时沉降速率和沉降粒径误差分布规律。     

爆破密实饱和粉细砂基的参数选取及分析

运用间隔装药爆破密实饱和粉细砂基,提高饱和粉细砂基的承载能力,是一种快速、有效的地基加固施工方法.选取适合工程实际的线装药量和其他爆破参数是爆破密实砂基的重要内容.文章通过试验,结合沉降观测和静力触探结果,对间隔装药密实深层砂基的效果进行了检验,确定了在吹抛填饱和粉细砂基中进行爆破密实的基本参数,即：最佳处理深度、装药线密度、单孔药量（含底部药量）、孔间距和孔内装药间隔距离、装药部位、起爆方式、爆破次数等.并指出,改进爆破参数和工艺、控制爆破能量对克服爆破密实不均匀、提高爆破密实效果有重要意义.     

湿式旋风除尘脱硫技术

介绍一种湿式旋风除尘脱硫技术。实验和工业应用表明，该技术除尘效率大于９７％，具有一定的脱硫效果，设备阻力小于１２００Ｐａ。是烟气治理的理想技术。     

The Dynamics and Heat Transfer of a Droplet in a Dusty Gas in the Presence of Phase Transformations and Dust Catching

The dynamics and heat transfer of a droplet in a mixture of gas with fine particles (dusty gas) are investigated in the presence of deposition of fine particles on the droplet (dust catching) and of phase transformations (evaporation, condensation). Separately treated is a case in which only phase transformations occur. Analytical solutions of the problem are found in the limiting cases of Stokes and Newtonian flow past a droplet (corresponding to low and high values of the Reynolds number). The combined effect of dust catching and phase transformations on the droplet motion is investigated numerically.