膜基—气体吸收耦合分离混合气中CO2性能评价

在膜基—气体吸收耦合实验装置上,评价了疏水性PP(聚丙烯)微孔膜,活化MDEA(N-甲基二乙醇胺)溶液分离混合气中CO₂传质性能,研究了气液流速、吸收剂和混合气的浓度等因素对总传质系数的影响,采用阻力层关联方程模型预测总传质系数K_ov值。结果表明:活化MDEA溶液能提高总传质系数K_ov值,模型的计算值和实验值符合较好。     

疏水性中空纤维膜组件操作过程模拟

采用疏水性中空纤维膜组件和去离子水分离混合气中CO2,研究了气液流速、混合气CO2浓度和操作温度以及膜形态等因素对总传质系数的影响。通过传质阻力层方程和质量微分方程的关联,建立了新型数学模型,模拟了各种条件下的传质过程。结果表明,流体力学状态的改变能够加强传质,但加强程度有限;提高气相CO2浓度能够提高总传质系数;具有高孔隙率的膜组件拥有高传质系数;提高操作温度能够促进扩散,提高传质系数,在较高温度下,存在膜孔湿润的现象。模型能够较好地模拟膜接触器—物理吸收过程,模型值能够较准确地反映疏水性中空纤维模组件传质过程。     

[Bmin][BF4]+AMP复合溶液捕集温室气体CO2

采用基于离子液体[Bmin][BF₄]+AMP作为捕集CO₂的复合溶液,在膜吸收-热再生循环装置上,研究了该复合溶液捕集CO₂的过程和传质性能;通过阻力层传质模型,比较了预测值与实验值.结果表明：在相同条件和较高负载下,复合溶液具有较高的传递推动力和更高的传质系数;模型预测值和实验值符合较好,平均误差为12.8%.实验证明复合溶液的传质性能优于单一溶液.     

操作参数对膜接触器捕集ＣＯ２性能的影响及优化研究

在膜接触器实验装置上,研究了一乙醇胺（ＭＥＡ）溶液捕集混合气中ＣＯ２的操作性能,考察了气液流速、吸收剂和混合气的浓度等因素对出口气相ＣＯ２摩尔分数ｙ（ＣＯ２）和总传质系数的影响,采用正交实验方法优化操作条件,确定最佳操作方案．结果表明：ｙ（ＣＯ２）随液速增大而减小,随气速增大而增大;总传质系数随流速增大而增大,气速的增大对总传质系数影响不明显;吸收剂浓度增大,混合气ＣＯ２浓度增大,总传质系数增大;正交试验得出最佳操作条件为液速７０ｍＬ·ｍｉｎ－１、气速０６Ｌ·ｍｉｎ－１、ＭＥＡ浓度２０ｍｏｌ·Ｌ－１和ｙ（ＣＯ２）为１０％,此时总传质系数为２８６×１０－４ｍ·ｓ－１．     

上甸子大气本底站太阳辐射观测数据的质量评价

采用了基准地面辐射观测网络(BSRN)推荐的辐射观测数据质量评价方法,对2005年上甸子大气本底站太阳辐射观测数据进行了质量评价,并通过分析晴空地面太阳总辐射观测值与计算值之间的均方根误差和变差系数来替换BSRN质量评价方法中的"辐射观测值序列的目视"检验步骤.结果表明,通过前3步检验的直接、散射和地面太阳总辐射数据的百分比,除7月和8月外其他月份均在95%以上;地面向上辐射除3、4、7、8和11月在74.7%～85.5%之间外,其他月份均在91%以上.通过前3步检验的晴空地面太阳总辐射观测值与计算值之间的均方根误差均在23.5 W·m-2以下,除11月和12月外其他月份的变差系数均在0.05以下.     

黔西南州太阳总辐射计算及其分布

探讨了在无辐射站的情况下,使用效果较好的经验公式(Q q)=(Q q)0(a bs)来间接计算黔西南州太阳总辐射,在拟合经验系数时,考虑黔西南州的气候特点和地理位置等,采用昆明和贵阳的实测辐射值拟合经验系数;经验系数的确定不但与气候带有关,还与季节有关,因而拟合了12个月的经验系数,计算精度大大提高。并计算黔西南州1970—2005年逐年逐月太阳总辐射值,发现其太阳总辐射值在4217.18~4660.54M Jm-2之间,太阳能资源位于贵州省前列,具有较大的开发利用潜力。     

中国农业气候年景的评估及预测

采用历年逐旬降水量距平绝对值累积值、负距平累积值、正距平累积值为指标 ,分别表示旱涝、干旱、洪涝程度 ,以此分别建立旱涝受 (成 )灾面积、干旱受 (成 )灾面积、洪涝受 (成 )灾面积与逐旬降水量距平绝对值累积值、负距平累积值、正距平累积值之间的回归评估模型。然后 ,利用百分位数方法 ,将受 (成 )灾面积分为 5级 ,进行农业气候年景旱涝评价。经历史回代检验和预报检验 ,效果较好。     

中国不同时间尺度地表太阳总辐射估算研究

利用全国95个气象站点逐日地表太阳总辐射和日照时数资料,通过最小二乘法拟合回归建立地表太阳总辐射气候学计算模型。通过对比分析以日值和月值为起点的地表太阳总辐射计算模型的精度,确定了全国不同省份和区域的不同时间尺度（月、季节、生长季和年）地表太阳总辐射计算模型,并探讨了经验系数a、b值的分布及变化特征。结果表明,以日值和月值为起点建立的月、四季、生长季和年地表太阳总辐射计算模型精度无显著性差异,相对误差均低于8.5%,但以日值为起点的计算模型a、b值变异性更小。在以日值为起点建立计算模型的前提下,全国各地a、b值自西北部向南部减小,且从四季到生长季再到年尺度,随着时间尺度增大,a、b值振幅减小。根据不同省份年地表太阳总辐射计算模型经验系数a、b值,全国可划分为新甘蒙地区、青藏高原地区和中东部地区3个区域,分别确定了每个区域四季、生长季和年尺度下地表太阳总辐射计算模型。各区域不同时间尺度地表太阳总辐射计算模型均通过了显著性检验（p<0.01）,其中青藏高原地区和新甘蒙地区模型相对误差低于8.0%,模拟精度较高。     

GM(1, 1)模型的建模条件

GM(1,1)模型是灰色系统理论的核心预测模型,对GM(1,1)模型的建模条件进行研究是提高模拟精度的基础.采用理论证明和数值算例相结合的方法对GM(1,1)模型的建模条件进行研究,拓展了经典灰色预测模型的级比判定条件.结果表明:当原始序列的累加序列值都相等时,发展系数不存在;提高原始序列光滑度不是提高模拟精度的充分条件.     

WOFOST模型在东北春玉米产区的验证与适应性评价

校准与验证春玉米WOFOST模型,为模型本地化、区域化应用提供研究依据。采用东北春玉米田间观测数据,使用全局敏感性分析EFAST方法对WOFOST模型参数进行敏感性分析,结合土壤数据和同期气象数据等资料对模型进行参数校正与优化,确定春玉米的作物参数;利用独立的观测数据,对春玉米生育期、叶面积指数、各生物量等指标进行详细的验证与适应性评价。结果表明:1)针对不同区域进行作物模型敏感性分析筛选出的作物参数有一定差异,但对产量影响最敏感的前5位总敏感参数相同。2)模型对春玉米生育期的模拟较好,开花期和乳熟期的相对模拟平均误差在1 d左右,在成熟期的平均误差在3 d左右。3)模型对各生物量模拟的回归系数α与确定系数R2较好,均通过显著性检验,从模型整体模拟效果来看,地上部分总生物量和叶面积指数为89%和86%,整体模拟性能较好;残差聚集指数(CRM)为14%和4%,表明模型对地上生物量和叶面积指数的模拟值略偏低。4)通过校准模型作物参数值,WOFOST模型能够较好地模拟东北春玉米生长发育及其生物量的动态积累过程,能够应用于东北地区春玉米生产。     

全球海洋CFC-11吸收对传输速度的敏感性

本文在中国科学院大气物理研究所发展的全球海洋模式(LICOM)中使用五个不同的海气交换的气体 传输速度公式对CFC-11(一氟三氯甲烷)在海洋中的分布和吸收做了模拟。讨论了不同气体传输速度的差异, 发现差异最大的两个公式得到的全球年平均传输速度相差81%。对CFC-11的海表浓度分布、海气通量、水柱总量、海水累积吸收量以及在大洋断面的垂直浓度分布进行了分析。分析结果显示, 使用Liss and Merlivat (1986) 的传输速度公式的试验在海气通量和海洋吸收总量的模拟上均小于其他试验, Nightingale et al. (2000)、Ho et al. (2006) 和Sweeney et al. (2007) 等的公式虽然全球年平均值相近, 但在高风速地区Nightingale et al. (2000) 公式的传输速度要小于后两者, 导致了使用该公式的试验模拟结果在主吸收区和存储区的强度比后二者偏小。Wanninkhof (1992) 的公式在形式上与Ho et al. (2006) 以及Sweeney et al. (2007) 的公式一致, 但在系数上存在差别, 这使得模拟的水柱总量在南大洋的分布明显好于其他试验, 尽管其最大值仍比观测资料略小。在海洋累积吸收量的计算上, 使用Wanninkhof (1992) 传输速度公式得到的模拟结果比观测资料小8%左右。计算了Liss and Merlivat (1986) 和Wanninkhof (1992) 的传输速度公式模拟的单年吸收量相对差, 其总体上一直保持持续下降的趋势, 到2007年仅为2%。从该相对差变化趋势看, 在最初的前10年, 海气CFC-11交换通量对海气交换传输速度的敏感性更强, 而在更长时间的模拟上, 海洋对CFC-11的吸收则更依赖于物理模式的通风速率。通过对CFC-11垂直断面分布的分析可知, 不同的传输速度在主要吸收区的不同导致了一定的垂直分布差异。基于本文的结果可以认为Wanninkhof (1992) 的海气气体传输速度公式更适合本模式对CFC-11的模拟。     

Mass Transfer Velocity and Momentum Vertical Exchange in Simulated Deep Street Canyons

A box model to simulate mass transfer inside deep street canyons and with atmospheric flow above is introduced and discussed. Two ideal deep street canyons with aspect ratios of 3 and 5 (the aspect ratio being the ratio between building height and street width H/W) are considered. This range of aspect ratios, found in many densely populated historical centres in Mediterranean cities as well as in other cities around the world, potentially creates high air pollutant concentration levels. Our model is based on a combination of analytical solutions and computation fluid dynamics (CFD) simulations using carbon monoxide (CO) as a tracer pollutant. The analytical part of the model is based on mass transfer velocity concepts while CFD simulations are used both for a preliminary validation of the physical hypothesis underlying the model (steady-state simulations) and to evaluate the concentration pattern with time (transient or wash-out simulations). Wash-out simulation curves were fitted by model curves, and mass transfer velocities were evaluated through a best-fitting procedure. Upon introducing into the model the contribution of traffic-produced turbulence, the modelled CO concentration levels became comparable with those obtained in real-world monitoring campaigns. The mass transfer rate between the canyon and the above atmosphere was then expressed in terms of an overall mass transfer velocity, which directly allows the evaluation of the mass transfer rate between the bottom volume of the canyon (pedestrian level) with the above atmosphere. Overall mass transfer velocities are reported as a function of the operating conditions studied (H/W = 3–5 and wind speeds = 2–8 ms⁻¹). Finally, a simple expression is reported for determining pollutant concentrations at the pedestrian level based on the overall mass transfer velocity defined.     

卫星遥感数据库系统

介绍了系统的总体设计构思、原理与功能特点,开发了系统技术说明,建立了一套适合黑龙江省的卫星遥感数据库系统,可对遥感资料进行现代化管理。     

北京上甸子秋冬季大气气溶胶的散射特征

分析了北京上甸子秋冬季气溶胶散射系数的变化特征、散射系数与PM2.5质量浓度的关系, 结合气象资料分析了风场对气溶胶散射系数变化的影响。通过研究得出, 上甸子秋冬季气溶胶散射系数平均值和标准差分别为179.7 Mm-1和253.2 Mm-1；阴天条件下的散射系数明显高于晴天；散射系数与PM2.5质量浓度之间有较好的相关性, 其相关系数为0.93；此外, 由于上甸子特殊的地理位置, 风场对气溶胶散射系数的影响显著, 不同风向条件下气溶胶散射系数差别很大。     

Electrochemical simulations of mass transfer from isolated wet spots and droplets on realistic fluttering leaves

This paper reports on forced-convection mass transfer from isolated discs on rectangular plates as well as hemispheres on realistic fluttering leaves. An electrochemical method was used where the convective transfer of ions to the test electrode (the droplet or the wet spot) in an electrolytic flow system was measured as a function of flow rates, sizes of discs and hemispheres. Measurements showed that the local transfer coefficient for uniformly transferring plates varied as expected while the transfer from isolated discs on plates was much less a function of the distance from the leading edge. An expression to describe the transfer coefficient for an isolated disc as a function of distance from the leading edge was determined. An expression describing the transfer from hemispherical drops on fluttering leaves was derived and compared with the predictions from transfer theory for a sphere in free space.     

杭州市燃气负荷与气象条件的响应关系及其预测模型

利用杭州市2008—2011年逐日燃气负荷和气象要素资料,分析了燃气负荷的变化规律及气象条件对燃气负荷的影响,在此基础上,利用Elman神经网络建立燃气负荷预测模型。结果表明,研究时段内,杭州市燃气负荷逐年显著增长且具有显著的季节变化特征,春节假日期间会出现明显的燃气负荷谷值,年燃气负荷峰值点通常出现在春节前1个月。平均气温与平均气压是影响燃气负荷波动最主要的气象因子,且均在冬季相关最显著。平均气温与燃气负荷在各个季节呈一致负相关,平均气压成正相关,燃气负荷对平均气温的响应敏感区间为6~15℃。在考虑春节假期影响的基础上,筛选相关气象因子,利用Elman神经网络建立杭州市冬半年燃气负荷预测模型。预测结果表明,一般情况下,模型精度较高,但当燃气负荷出现大的波动时,模拟结果呈现一定程度的滞后性。     

Simultaneous determinations of the sensible and latent heat transfer coefficients for tree leaves

The heat and mass transfer coefficients for exchange across the fluid dynamic boundary layer over tree leaves were simultaneously determined in a controlled environment chamber. The mass transfer coefficients were calculated from measured values of evaporation, air specific humidity and a value of leaf specific humidity at leaf temperature. The heat transfer coefficients were calculated from measured values of air temperature, leaf temperature and an estimate of the sensible heat flux density calculated as the measured net radiation at the leaf surfaces minus the latent heat flux density. The experiments described in this paper indicate that the equations based on laminar boundary-layer theory can give reasonable estimates of the transfer coefficients of real tree leaves for the velocities most commonly experienced in plant canopies, if they are adjusted by a constant multiplier greater than one. Calculations of local mass transfer coefficients based on temperature measurements at three locations at different distances from the leading edge of the leaves, indicate that the deviation from theory is probably the result of transition to turbulent boundary-layer flow at some distance from the leading edge.