颗粒物监测仪和黑碳气溶胶观测仪故障分析与检修

介绍了颗粒物监测仪(Grimm 180)和黑碳气溶胶观测仪(AE 31 Aethalometer)的工作原理,分析了颗粒物监测仪采样气路、除湿气路、温湿传感器故障和黑碳气溶胶观测仪不启动、后部风扇不转动、数据采集系统无法采集数据、流量异常、数据无法存入磁盘、滤带不前进、无检测信号等故障的原因,给出了相应的排除方法.     

天津武清地区单颗粒黑碳气溶胶特征观测分析

该文介绍了单颗粒黑碳测量仪的观测原理,该仪器利用红外波段的连续激光束对黑碳粒子加热并使之燃烧,通过粒子发出的散射光信号和黑碳粒子燃烧时发出的光信号,来分析每一个黑碳粒子的特性,并通过两种信号的时间差判断黑碳粒子的混合状态。其原理有别于传统的黑碳气溶胶观测方法,可以提供单个黑碳气溶胶粒子特性信息。2009年12月使用单颗粒黑碳测量仪在天津市武清地区进行了为期近1个月的观测。结果表明:粒径为50~500 nm的气溶胶粒子中,黑碳气溶胶粒子占57.2%,平均数浓度为1504 cm-3,黑碳气溶胶粒子的平均质量浓度为8.15 μg/m3,包衣较厚的混合型黑碳气溶胶粒子占黑碳气溶胶粒子的51.5%。     

"黑碳的农业与生活源排放对东亚气候、空气质量的影响及其气候-健康效益评估"项目中期研究进展

国家重点研发计划“黑碳的农业与生活源排放对东亚气候、空气质量的影响及其气候-健康效益评估”课题的中期研究进展可归纳如下:1)针对观测和实验平台,课题组进行了针对飞机气路的重新设计和改装,加装了用于航测的大气黑碳(BC)、气溶胶光学、细颗粒物粒径谱、颗粒物组分及气体组分来源示踪相关仪器,对飞机设备进行了质量控制,并设计了针对课题研究的新飞行方案。搭建了多套源排放模拟燃烧实验平台和监测系统。2)开展了基于飞机和飞艇的针对华北、华中、长三角及山东地区的黑碳垂直廓线观测。通过空地联合观测,捕捉到了华北和华中等地跨区域的黑碳大气传输过程,探讨了传输的机制。3)组织了多次农村能源消耗调查。基于室内实验初步研究了民用燃料(煤和生物质)排放气溶胶的数浓度和单颗粒气溶胶(包括黑碳)组成、混合状态、实时演化特性。初步构建了中国民用燃煤和生物质燃烧的多污染物(包括黑碳)1 km×1 km排放清单。4)建立了黑碳的光学特性和混合特性模型。采用在线大气化学耦合模式(WRF-Chem)针对黑碳气溶胶对气象要素和边界层发展的影响进行模拟,探讨了黑碳-边界层相互作用机制对地面臭氧浓度的影响,揭示了黑碳对空气污染加剧/减弱影响的物理和化学机制。改进了地球系统模式,为后期开展黑碳气溶胶辐射效应的研究打下了坚实的技术基础。5)在北京和成都市开展了黑碳浓度对居民中不同类人群的呼吸及循环系统死亡率的影响研究,开展了黑碳浓度对居民急诊就诊人数的影响研究,分析了黑碳的健康效应。     

上海市区和郊区黑碳气溶胶的观测对比

为了探讨上海市区和郊区黑碳气溶胶质量浓度、分布以及来源和输送等特征,利用上海浦东 (市区) 和东滩 (郊区河口湿地)2007年12月—2008年11月的黑碳气溶胶小时平均质量浓度数据,对比分析了两地黑碳气溶胶浓度在不同时间尺度上的变化特征以及气象要素对黑碳质量浓度的影响。结果表明:观测期间浦东和东滩两地黑碳气溶胶小时质量浓度平均值分别为3.8 μg·m-3,1.7 μg·m-3。两地黑碳气溶胶浓度具有类似的季节变化特征,均为冬季较高、夏季较低;同时浦东黑碳气溶胶浓度日变化呈现出明显的双峰结构,并具有显著的周末效应,体现了局地人为源排放的影响。受源排放影响为主的市区与受输送影响为主的郊区,黑碳气溶胶浓度在不同风向上与风速的关系表现出不同特征。     

中国西部大气清洁地区黑碳气溶胶的观测研究

黑碳气溶胶是大气气溶胶中的重要成分,对可见光和红外光都具有强烈吸收作用,对气溶胶的局地及全球的气候效应有重要的贡献。本文给出了1994年7月到1995年底在瓦里关本底台进行的黑碳气溶胶观测结果,结合气象观测资料以及在我国东部地区的部分观测结果对该地区大气中的黑碳气溶胶浓度及其变化特点进行了讨论分析。瓦里关山地区的大气黑碳气溶胶月平均浓度为130～300 ng/m3,大大低于我国东部地区;该地区大气中黑碳气溶胶浓度的变化明显地与来自工业及人口集中地区的污染气团的影响有关,不同风向时的黑碳气溶胶浓度水平有明显的差异;由最大出现频数统计分析得出该地区大气黑碳气溶胶的本底浓度范围为50～120 ng/m3;冬季该地区大气黑碳气溶胶的平均浓度和本底浓度都较低,而春季较高。     

大气成分监测仪器常见故障排除和维护技巧

大气成分观测项目是近年来开展的一项新型特种观测业务。全国现有大气成分观测站30个,我省泾河和榆林大气成分站于2006年1月1日建站并业务化运行,主要观测黑碳气溶胶的吸收特性和颗粒物质量浓度、数浓度及大气的光学厚度等要素。由于观测仪器均为进口仪器,对观测员的要求与传统的气象观测业务相比较高,     

长春秋冬季大气黑碳气溶胶的特征分析

应用黑碳观测仪于2007年10月-2008年1月对长春市黑碳气溶胶进行了观测和分析。结果表明, 长春市秋冬季每小时平均黑碳浓度达16.042 μg·m-3, 最大值可达181.014 μg·m-3, 说明长春市的黑碳污染已达到很严重的程度; 冬季黑碳浓度高于秋季; 黑碳浓度具有明显的日变化特征, 一天有两个峰值, 分别在08:00~09:00和17:00~20:00; 近地层大气垂直温度梯度与黑碳浓度有很好的对应关系; 机动车尾气排放、 冬季采暖和工业用煤等造成了空气中较高的黑碳浓度; 经常出现的低层大气层结逆温更使得低层大气中的较高含量的黑碳不易扩散是冬季黑碳浓度高的原因之一。     

山东惠民黑碳气溶胶变化特征及来源分析

利用山东惠民国家基准气候站2018年12月—2019年11月的黑碳质量浓度、常规气象观测资料以及 GDAS 数据,研究了该地区黑碳气溶胶的变化特征,并基于后向轨迹模型对其潜在源区进行了分析。研究结果表明: 1）观测期间,黑碳质量浓度平均值为 3.22 µg ? m-3,季节变化呈冬、春季高,夏、秋季低的特点;春、夏、秋季黑碳质量浓度的高频值在 2 µg ? m-3 以内,冬季的高频值在 6 µg ? m-3 以上。2）黑碳质量浓度日变化呈双峰结构,峰值分别出现在 06:00—08:00 和 19:00—21:00,谷值出现于 13:00—15:00。3）降雨和风对黑碳质量浓度有明显影响。非降雨期黑碳质量浓度是降雨期的 2.8 倍;当风速小于 3 m ? s-1 时,黑碳质量浓度随风速增大而减小;冬季在西南西方向、春季在正南方向过来的气团易造成黑碳质量浓度高污染。4）惠民气流输送的季节变化特征明显。春、秋、冬季来自鲁中、河北和苏北等周边地区的气流所占比例较高,对应黑碳质量浓度高值;夏季来自海洋方向的气流占比较高,对应的黑碳质量浓度较低。     

东莞市2009年黑碳质量浓度的变化特征

利用2009年1～12月在东莞市大气成分观测站观测到的黑碳气溶胶质量浓度资料,以及东莞国家基本气象站的常规气象观测数据,对该地区黑碳类气溶胶的时变化、日变化及相关气象因素进行了统计分析。结果表明,2009年东莞黑碳气溶胶质量浓度平均为5 925 ng/m3,黑碳小时平均质量浓度变化的双峰型特征比较明显,1 d中有2个明显的峰值和1个谷值。风速与黑碳质量浓度的相关性比较明显,主导风向为偏东、偏北风时出现高黑碳质量浓度;颗粒物质量浓度PM10与黑碳质量浓度有良好的相关性,相关系数为0.87,表明了黑碳气溶胶是可吸入颗粒物中的重要组成部分。     

2008北京奥运会前后城区黑碳气溶胶浓度的变化特征

利用Model-5012型黑碳仪观测的大气中黑碳气溶胶的浓度资料,结合北京城区环保控制措施和气象资料,分析了2008北京奥运会前后和奥运会期间黑碳气溶胶浓度变化的主要影响因子。结果表明,7月20日前(北京城区无机动车单双号控制),大气中黑碳气溶胶的特征浓度为3.4μg.m-3;实施机动车单双号控制后至奥运会前(7月20日至8月7日),该特征值增加至3.9μg.m-3;奥运会期间[8月8日00时(北京时间,下同)至24日23时]城区黑碳气溶胶浓度有明显下降,为2.5μg.m-3,比奥运会前下降了31%。对同期气象观测数据的分析表明,奥运会期间北京周边降雨量明显增大,偏北风出现的频次也从奥运会前的24.1%提高至38.8%。另外,八达岭高速路健翔桥段的机动车监测数据显示,奥运会期间进、出北京的机动车流量有所降低,上下班高峰期机动车流量减少了约30%,这也是奥运会期间黑碳气溶胶浓度降低的重要原因。