无人直升机搭载大气颗粒物采样装置的前期地面评估

与搭载气溶胶观测和分析仪器测量相比,利用无人直升机搭载气囊采集高空大气颗粒物是一种经济、便捷和安全的采集方式。为了解无人直升机采样装置的采样效果,选择2014年10月至2015年3月的4次重污染天气过程,由无人直升机搭载气囊采集大气颗粒物,然后利用气溶胶采样器采集气囊内的大气颗粒物样品并计算采样时间,再利用气溶胶采样器采集相同时间段内的地面大气颗粒物(气囊外),并将两者进行对比。结果表明:在稳定的污染天气条件下,采集气囊内的大气颗粒物,与相同时间段内利用气溶胶采样器直接采集气囊外的大气颗粒物相比,两种方式采集到的大气颗粒物质量最大差值29%,最小差值11%,平均为21%;利用无人直升机的大气采样装置采集大气颗粒物对碳气溶胶组分影响很小,气囊内与气囊外OC/TC最大相差2.0%,最小相差0.5%。上述结果表明,无人直升机的大气采样装置有比较好的采集效率,利用气囊这种经济、便捷、安全的方式,搭载在无人机平台上,采集高空大气是一种获取气溶胶垂直廓线的有效方法,有望在未来的气溶胶气候和环境研究中提供宝贵数据。     

全国各省市气象科技期刊文摘(18)

1黄河上游地面点源催化剂的扩散《气象科学》2003年第3期张加昆青海省气象科学研究所810001摘要应用高斯地面点源催化剂质点扩散模式,分层考虑风向、风速垂直变化和逆温层、混合层顶反射,模拟估算了多云天地面点源发生的碘化银质点在垂直方向上的扩散分布。结果表明:从地面到2km的范围内,12时以前碘化银质点基本能扩散到距地面2km的高度,但浓度极值约100L-1。14时以后其浓度极值能达到250L-1以上,从地面扩散到1km高度并进入低云云体的时间约25min,到达2km高度的时间约48min,其浓度能达到人工影响降水的需要。2农田生态系统大气硫沉降通量的…     

基于无人直升机探测的北京地区重雾霾天气大气颗粒物垂直变化特征分析

基于2015年秋末冬初华北地区频繁出现的大范围重污染天气过程,利用无人直升机搭载的气溶胶采样装置和激光粒子计数器对北京顺义及房山地区近地面大气颗粒物进行探测,分析了重雾霾天气大气颗粒物的质量浓度和数浓度廓线及其分布特征。结果表明:北京地区重雾霾天气过程粒径小于1.0μm的气溶胶数浓度随高度变化不明显,粒径大于1.0μm的气溶胶数浓度随高度呈弱的减小趋势,说明重污染天气条件下近地面层大气颗粒物的粒子数相对稳定,亚微米级气溶胶数浓度较高,而粗粒子气溶胶数浓度较低。基于无人直升机搭载的气溶胶采样装置采集的气溶胶样品的质量浓度廓线表明,50 m高度大气颗粒物质量浓度较高,最大浓度达700μg·m-3。     

六氟化硫(SF6)示踪剂及其在大气扩散中的应用

六氟化硫(SF_6)示踪剂是新发展的一种有效气体扩散示踪物。本文是国内SF_6示踪法应用于大气扩散实验研究的初次尝试的一些结果。1976年夏,我们初步建立了大气中SF_6示踪样品的气相色谱分析法,检测灵敏度达2×10~(-11)(与空气体积比,以下同),最佳达5×10~(-12),接近国际同类方法的检测水平。1976年秋,在沿海岸某地进行了六次扩散实验,检测了七公里范围内SF_6示踪样品,获得了沿横截风向浓度分布较清晰的廓线,其形状一部分近似正态分布。1977年冬,用同样方法在北京西部山谷作了十次扩散实验,检测了谷内水平和空中垂直浓度分布,初步测定的σ_y和σ_z扩散系数比平坦开阔地区要偏大几倍。     

冰核观测中两种滤膜采样方法的比较

大气冰核观测是研究自然冷云降水和人工影响天气的一项基础性工作,滤膜—扩散云室法是观测冰核浓度的主要方法之一。为检测分析两种滤膜采集方法对冰核观测结果的影响,2011—2015年用自制的大气颗粒物采样器和FA-3型撞击式9级采样器开展了平行采样试验,采集的滤膜样本均在同一静力扩散云室中进行冰核活化显现分析。结果表明：自制采样器较9级采样器观测的冰核浓度高数倍甚至数十倍,但两者随季节和不同气象条件的变化表现出一致的起伏特征。自制采样器适用于对大气中总的冰核浓度分布及理化特征研究;9级采样器适用于对PM₁₀中不同粒径段大气冰核浓度和尺度分布以及理化特征的研究。滤膜法对冰核数量的低估与采样体积成正比,改变采样器气泵的抽气流量和控制采样体积对改进“体积效应”影响均有明显效果。     

污染气象观测实验

用数学模式模拟大气污染物在评价区内的传输扩散,最终得到污染物浓度的分布形态,是大气环境污染影响预测评价工作主要采用的方法。这一数学模式,是建立在大气流场特征基础之上,由污染气象特征参数所控制。因此,合适的污染气象特征参数,决定模式的模拟结果是否与真实大气的污染状况相吻合,也是我们进行大气环境污染预测评价的主要工作之一。　　污染气象特征参数,主要包含以下几个方面：大气湍流扩散的能力（大气稳定度）;污染物质点的水平运动（地面风场）;污染物传输中的上边界条件（逆温层高度、厚度及强度）;污染物在大气中具…     

臭氧层的破坏及其危害

从静止气象卫星发回的大气观测资料告诉人们,人类赖以生存的地球周围环绕着一层厚厚的大气,它是由水汽、氨、氧、二氧化碳、甲烷、臭氧等多种物质所组成。在离地面10～50公里的平流层中有一臭氧层。大气中氧分子被太阳辐射光化分解后,所产生的氧原子与周围氧分子结合,生成臭氧。从10公里高度起臭氧含量逐渐增加,至20～50公里高度处臭氧含量达到最大伍,再往上其含量逐渐减少,到50公里高度其含量就很微小了。臭氧在整个大气中只占极小的一部分,如果将大气中所有的臭氧集中到地表,它只有2～3毫米厚的薄薄一层。别小看这薄薄的一层气体…     

中国大气气溶胶研究综述

文中综合论述了近 2 0年来中国大气气溶胶研究状况 ,包括对大气气溶胶的直接采样分析 ,地面和卫星的遥感 ,大气气溶胶辐射特性及其气候效应的研究以及沙尘暴的形成、输送及气候效应的研究等。直接采样分析不仅研究了气溶胶的浓度和粒子谱分布等特性 ,而且也对其化学组分做了分析 ,高空气球采样得到了对流层和低平流层的气溶胶样品 ,并用X能谱电子显微镜进行了分析。地面遥感和多种卫星资料 ,包括AVHRR ,SVISSR ,TOMS ,POLDER等 ,被用来研究大气气溶胶的辐射特性 ,并提出了用消光和前向散射相结合和利用天空散射光分布反演粒子谱分布相函数等方法。开展了有关气溶胶气候效应的数值模拟研究 ,并对非球形粒子以及吸湿性粒子的作用做了专门的计算。对沙尘粒子的直接观测为研究其生成条件和输送特性提供了基础数据。文中对不同的研究方法进行了初步评述 ,并对气溶胶的研究提出几点建议。     

黄河上游地面点源催化剂的扩散

为研究黄河上游河曲段地面点源碘化银质点的垂直扩散范围，作者引用高斯地面点源催化剂质点扩散模式，分层考虑风向、风速垂直变化和逆温层、混合层顶反射，模拟估算了多云天地面点源发生的碘化银质点在垂直方向上的扩散分布。结果表明：从地面到2km的范围内，12h以前碘化银质点基本能扩散到距地面2km的高度，但浓度极值约100L^-1。14h以后其浓度极值能达到250L^-1以上，从地面扩散到1km高度并进入低云云体的时间约25min，到达2km高度的时间约48min，其浓度能达到人工影响降水的需要。     

大气污染与气候异常

大气污染主要由两类物质形成：一是气溶胶状污染物,它包括粉尘、煤、烟、飞灰、有机物颗粒、矿物质烟尘和大量的煤、石油未充分燃烧而遗留的残渣等;二是气体状污染物,它包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化物、有机氯化物等。这些污染物大部分是由各种工业企业排放的。污染物进入大气后,要经过一系列过程,这包括：随气流飘移,并逐渐扩散稀释;在大气中发生物理和化学的转化;因各种自然过程而从大气中清除。这３个过程不断地影响和改变污染物在大气中的浓度。大气污染物在大气中一般能存在一定时间,有的甚至能存在几十年。大气…     

对流边界层中公路线源扩散的Monte-Carlo法模拟

开发了一个Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ大气扩散模式且引入了一种检验随机数质量的填充二维点格的方法。通过与水槽试验资料对比,说明该模式具有较好的模拟效果。用该模式模拟公路线源的大气扩散,结果表明,高架路和一般公路的污染在地面浓度上的差异较大,而在垂直方向上差异较小。高架路引起的地面浓度值和扩散范围都较一般公路的大。垂直方向上尤其是２０米以上二者基本没有差异,浓度较大值都在５０～１００米以下。结合箱模式的思     

月报表预审中疑误记录判断

地面气象记录月报表是气象观测工作的积累，它的准确性直接影响到天气分析结果，在一次观测中需要观测并记录十几组甚至几十组气象要素数据，有时难免有误读或误记现象。预审员和审核员也要面对成千上万组数据，判断疑误记录是一项非常繁重的工作，要求预审员不仅要具有一定的观测知识，还要了解各气象要素之间的相互关系和一般规律，以下是多年预审工作中的几点体会。     

大气CO2标准气浓度标定及采样瓶CO2浓度分析系统

对美国NOAA／CMDL开发的用于我国大气本底监测的非色散红外CO2瓶分析和标准气标定系统做了测试与讨论,并对在青海瓦里关、浙江临安、黑龙江龙凤山和北京上甸子所采集到的实验性空气样品中的CO2浓度进行了测量,与瓦里关在线连续测量结果进行了对比,结果均表明该系统具有较高的灵敏度、精确度和较好的稳定性,具备了从进样到数据处理等较为完整的自动化功能,具有简便易行、准确可靠等特点,可用于大气CO2标准气体的标定及采样瓶分析。测量和对比结果也表明,样瓶采样和分析系统可在一定程度上替代现场连续测量系统,在不同的地点进行采样并进行集中分析也是一种较为经济、实用的方法。     

湍流强度及风速的光波遥感

一、引言传统的大气测量仪器大都需与被测的介质直接接触。近年来,遥感探测技术逐渐有了发展,也就是在测量时,不需与被测的介质接触,就能测得所需要的资料,使得人们探测环境的能力向前迈进了一大步。在大气测量中,遥感大致可分为两类。一类自高空测得地面上的资料,例如气象卫星或飞机的空中照相,可用以测得大气的云层、风速、温度、湿度、含水量或大气成份等。另一类则是在地面测得高空或遥远处之风速等。本文中所谈的遥感是属于第二类,特名之为地面大气遥感。目前地面遥感大都     

新疆的空中水

新疆的水分状况涉及地表水、地下水等很多种不同形态的水.空中的水分状况也是其中很重要的一种.我们用的一切淡水源最终都是来自自然界的降水(雨、雪),而降水都是空中气体状态的水凝结而降下来的.为了全面认识新疆水源问题,这里专门就新疆的空中水状况作些分析. 一、空中水分的观测现在新疆空中水分状况的观测手段是多种多样的.大致有以下几种: 1.地面观测:全疆约有110个测点每天进行距地面1.5米高度上的空气湿度观测.此观测已有约30年的数据.这些数据可以说     

有限时间排放的污染扩散模式及污染特征

利用烟团模式的思想,建立起有限时间排放的污染扩散模式。验证了在排放时间极短时,该瞬时点泊扩散的解析解完全一致;在排放时间充分长时,和连续点源的烟羽扩散模式有非常好的一致性,有限时间放污染的特征,是随着事故发生、排放开始,地面污染浓度有一个很快的积累过程,从近源处开始浓度达到一种动态平衡;事故结束时,由于大气“净化”能力,污染慢慢减轻,直到最后“消失”     

基于小波分析的地面大气电场观测数据处理技术研究

使用南京信息工程大学实验场的AMEO340电场仪一年观测试验资料,将大气电场仪采样序列数据经快速傅里叶变换,得到序列的功率谱,对晴天和伴有闪电天气的地面大气电场数据进行小波函数为sym5的7层分解,某种程度上降低了地面大气电场数据波形的重叠度。通过对伴有闪电天气的地面大气电场数据进行小波7层分解,地面大气电场信号的低频部分不仅突出显示出地面大气电场值的主要变化趋势,而且能清晰地分辨出闪电过程中较强的正负地闪次数,为利用地面大气电场强度值的变化特征进行闪电预警提供了更有效的信息。     

超长波活动规律的定性分析

一、引言 大气运动在空间上是多尺度的,时间上是多频率的。在整个北半球范围内,沿纬圈方向上波数为1、2、3的大气波动通常称为超长波。长波的水平尺度为几千公里,时间尺度为3—5天,而超长波的水平尺度在一万公里以上,时间尺度在10天以上。可见超长波是大气中时空尺度最大的一类波动。     

利用测温声雷达回波图估算大气扩散的一种参数化方法

本文提出了一种基于湍流扩散统计理论的利用声雷达回波图估算大气扩散参数的新方法。这种新方法,仅需要从声雷达回波图上读出边界层结构的信息并取得常规地面测风资料,即可利用参数化公式进行计算,不需进行Pasquill稳定度分类。 所应用的参数化公式用外场观测资料进行了检验,表明公式计算结果与观测值比较符合。这种方法计算得到的扩散参数也与P-G扩散曲线进行了比较。     

微波遥感大气温度层结的原理和试验

一、引言 利用5毫米微波段大气辐射的地面遥感,反演大气温度压力层结。本文将讨论它的原理、仪器和试验结果。这项工作最初在北京大学进行原理性的探索。随后分别与上海气象仪器厂和北京768厂合作研制成A型微波辐射计及B型微波辐射计两种试验样机,并对两种试验样机作了野外考察试验。从观测结果上看,可以用它遥感十公里以下大气温度层结,低空逆温能够明显地反应,高空逆温反演误差较大。5公里以下均方根误差在2—3°K以内,5公里以上误差还要大些。