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颗粒物激光雷达在大气复合污染立体监测中的应用 被引量：34
1
作者 伍德侠 宫正宇 +2 位作者 潘本锋 王界 万学平 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期156-162,共7页
针对由于局地污染、沙尘输入、外源性输入与局地污染物相互叠加所导致的3种灰霾污染发生过程,分别选取3个典型案例,采用颗粒物激光雷达对污染物的时空分布特征进行解析。研究发现,在局地污染发生时,污染物从地面开始垂直向上扩散,扩散... 针对由于局地污染、沙尘输入、外源性输入与局地污染物相互叠加所导致的3种灰霾污染发生过程,分别选取3个典型案例,采用颗粒物激光雷达对污染物的时空分布特征进行解析。研究发现,在局地污染发生时,污染物从地面开始垂直向上扩散,扩散高度约1 km。重度污染过程中,气溶胶的日均垂直消光系数随高度的变化背离指数衰减特征,800 m高度处出现消光系数的极大值层,极大值超过2.5 km-1,800 m以下消光系数近乎常数,约为0.3 km-1。这说明,重污染过程中,有一层较厚重的颗粒物分布,使近地面污染物在垂直方向的扩散能力减弱,形成积累效应,造成大面积空气混浊。当有外源性沙尘输入时,激光雷达能够清晰地监测到污染团输入的全过程。沙团突然出现在高空2~3 km。污染团退偏振度较大,超过0.3。随着沙尘粒子的重力沉降,沙团的轮廓在垂直方向上不断地增大。沙团的输入,导致近地面粗颗粒质量浓度的增加幅度明显大于细颗粒。在第3个案例中,激光雷达清晰地监测到高空1.8~3 km突然出现含有大量球形细颗粒的污染团,同时还发现此污染团与近地面的污染物有不同的演化特征。近地面污染物随时间垂直向上扩散,12：00左右扩散高度超过1.8 km。而高空的污染团逐渐沉降进入边界层内,与近地面扩散的污染物相互混合,共同导致本地的灰霾天气。综上所述,激光雷达可以清晰地捕获污染物的垂直结构特征,对不同的致霾过程进行立体解析,实现对大气复合污染的监测和机理研判。 展开更多
关键词 颗粒物激光雷达 消光廓线 沙尘输入 外源性输入 垂直分布 大气复合污染
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无锡春季一次沙尘输送的激光雷达观测与分析 被引量：6
2
作者 伍德侠 张天舒 +1 位作者 万学平 孙新会 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期303-306,共4页
利用激光雷达、地面站点数据观测资料,对无锡地区2014年3月9-10日的一次沙尘输送过程,进行了综合分析。研究表明,该次沙尘气溶胶输送导致无锡地区遭受一次中度污染过程,且输送有间歇期,激光雷达观测结果与近地面监测结果一致。颗粒物质... 利用激光雷达、地面站点数据观测资料,对无锡地区2014年3月9-10日的一次沙尘输送过程,进行了综合分析。研究表明,该次沙尘气溶胶输送导致无锡地区遭受一次中度污染过程,且输送有间歇期,激光雷达观测结果与近地面监测结果一致。颗粒物质量浓度与边界层高度密切相关,较低的边界层高度是导致10日空气质量恶化的重要原因。特定时段消光系数的垂直廓线清晰表明了表明沙尘气溶胶沉降过程的空间结构。后向轨迹表明,该次沙尘输送可能来源于西北方向。 展开更多
关键词 大气颗粒物激光雷达 沙尘气溶胶 边界层 消光系数
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北京奥运前期典型天气喇曼激光雷达观测研究 被引量：8
3
作者 佟彦超 刘文清 +4 位作者 赵南京 刘建国 伍德侠 董云升 陆亦怀 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期279-283,共5页
以自行研制的双波长三通道拉曼激光雷达、振荡天平(PM10、PM2.5)、碳黑(BC)气溶胶分析仪及能见度仪相结合对"好运北京"2008年奥运会前期典型天气状况进行了测量与分析,给出了北京奥运主场馆上空气溶胶消光系数的垂直分布及其... 以自行研制的双波长三通道拉曼激光雷达、振荡天平(PM10、PM2.5)、碳黑(BC)气溶胶分析仪及能见度仪相结合对"好运北京"2008年奥运会前期典型天气状况进行了测量与分析,给出了北京奥运主场馆上空气溶胶消光系数的垂直分布及其时空变化关系,计算了气溶胶的消光散射比,并分析了灰霾天气条件下大气能见度、气溶胶颗粒物PM10、PM2.5、BC及气溶胶消光系数垂直分布之间的相互关系.研究结果表明,灰霾天气条件下,大气能见度、颗粒物质量浓度与气溶胶颗粒物消光系数之间具有直接的相关性. 展开更多
关键词 拉曼激光雷达 气溶胶 消光系数 颗粒物质量浓度 能见度
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涂层表面偏振双向反射分布函数的多参量混合模型 被引量：9
4
作者 冯巍巍 魏庆农 +4 位作者 汪世美 刘世胜 伍德侠 刘增东 王东方 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期962-966,共5页
为了表征不同涂层表面的偏振光学散射特性,在基于微面元理论的偏振双向反射分布函数模型的基础上,针对不同涂层样品提出了一种适用范围更广的多参量偏振双向反射分布函数模型.采用遗传算法对实验数据进行模型参量拟和.实验结果表明,对... 为了表征不同涂层表面的偏振光学散射特性,在基于微面元理论的偏振双向反射分布函数模型的基础上,针对不同涂层样品提出了一种适用范围更广的多参量偏振双向反射分布函数模型.采用遗传算法对实验数据进行模型参量拟和.实验结果表明,对几种不同的涂层样品,这种多参量模型的模拟计算结果与测量结果均能较好吻合,可以为后续的目标偏振特征提取与识别工作提供参考. 展开更多
关键词 偏振 双向反射分布函数模型 遗传算法
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基于混合遗传算法的偏振双向反射分布函数优化建模 被引量：6
5
作者 冯巍巍 魏庆农 +4 位作者 汪世美 刘世胜 伍德侠 刘增东 王东方 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期743-747,共5页
为了表征复杂涂层表面的光学散射特性,在微面元理论的基础上,建立了典型涂层样片的偏振双向反射分布函数模型。由于实验数据与模型参数之间存在复杂的非线性关系,采用了遗传算法对模型参数进行反演。针对遗传算法收敛速度慢及易限于局... 为了表征复杂涂层表面的光学散射特性,在微面元理论的基础上,建立了典型涂层样片的偏振双向反射分布函数模型。由于实验数据与模型参数之间存在复杂的非线性关系,采用了遗传算法对模型参数进行反演。针对遗传算法收敛速度慢及易限于局部极小的特点,在传统遗传算法参数反演的基础上,在适应度计算中引入了模拟退火算法对偏振双向反射分布函数模型进行优化建模。实验结果表明:模型的计算结果与实验结果吻合较好。从误差收敛曲线来看,这种混合遗传算法优化方法不仅可以有效避免目标函数陷入局部极小,而且可以有效缩短目标函数的收敛时间。这可以为后续的目标特征提取与识别工作提供参考。 展开更多
关键词 偏振 双向反射分布函数 模拟退火 遗传算法
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合肥地区沙尘暴降尘过程的大气细粒子谱观测研究
6
作者 王杰 刘建国 +3 位作者 陆亦怀 桂华侨 伍德侠 程寅 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1168-1173,共6页
2010年3月20日至3月28日,利用大气细粒子谱分析仪对合肥地区大气细粒子谱进行连续在线观测.观测过程涵盖整个沙尘暴降尘期、间歇性降雨期及晴好天气粒子浓度增长期.颗粒物数浓度分析表明,沙尘暴降尘期内核模态(Nucleation mode,5～20 nm... 2010年3月20日至3月28日,利用大气细粒子谱分析仪对合肥地区大气细粒子谱进行连续在线观测.观测过程涵盖整个沙尘暴降尘期、间歇性降雨期及晴好天气粒子浓度增长期.颗粒物数浓度分析表明,沙尘暴降尘期内核模态(Nucleation mode,5～20 nm)、爱根核模态(Aitken mode,20～100nm)和积聚模态(Accumulationmode,100～1000 nm)粒子浓度分别为898 cm^(-3)、3424 cm^(-3)、1587 cm^(-3),并未明显高于间歇性降雨期(粒子浓度分别为255 cm^(-3)、1509 cm^(-3)、1213 cm^(-3))和晴好天气粒子浓度增长期(粒子浓度分别为706 cm^(-3)、4891 cm^(-3)、2468 cm^(-3));沙尘暴降尘期粗粒子模态(Coarse mode,1～10 μm)粒子值达到48 cm^(-3),浓度远高于其他观测期.粒谱分析表明:合肥地区大气细粒子谱呈典型双峰结构,第一峰值出现在10～20 nm之间,第二峰值出现在100 nm左右,而且不同天气条件下细粒子谱峰值位置略有不同;沙尘暴降尘期,粒径10 nm以下和400 nm以上粒子浓度值高于间歇性降雨期和晴好天气粒子浓度增长期,而并非只有粗粒子模态粒子浓度高于其他时段. 展开更多
关键词 沙尘暴 降尘期 合肥地区 大气细粒子谱
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广州城区大气细颗粒物粒谱分布特征分析 被引量：26
7
作者 黄祖照 王杰 +3 位作者 刘建国 桂华侨 伍德侠 李铁 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1177-1181,共5页
2008年10~11月,利用大气细粒子谱分析仪(FPM-I型)对广州城区5nm^10μm大气细粒子谱进行长期连续在线测量.同时,利用大气能见度仪、黑碳分析仪、气象参数仪获取了观测点的大气能见度、黑碳质量浓度和气象参数信息.颗粒物谱型分析结果表明... 2008年10~11月,利用大气细粒子谱分析仪(FPM-I型)对广州城区5nm^10μm大气细粒子谱进行长期连续在线测量.同时,利用大气能见度仪、黑碳分析仪、气象参数仪获取了观测点的大气能见度、黑碳质量浓度和气象参数信息.颗粒物谱型分析结果表明:整个观测期内,颗粒物数浓度谱、表面积谱及体积谱均呈双峰结构.广州地区核模态(5~20nm)、爱根核模态(20~100nm)和积聚模态(0.1~1μm)粒子日平均浓度变化范围分别为1400~4300个/cm3、5000~12300个/cm3和1600~2600个/cm3.晴天和灰霾天气下颗粒物数浓度、黑碳浓度及大气能见度对比分析结果表明:广州地区大气能见度的高低受核模态和爱根核模态粒子浓度的影响较小,与积聚模态粒子浓度呈负相关关系;黑碳质量浓度峰值的出现位置与爱根核模态粒子浓度峰值位置相一致,表明爱根核模态粒子对黑碳浓度的贡献不能忽略. 展开更多
关键词 细颗粒物 粒径谱 能见度 黑碳
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车载便携式FTIR系统抗振性能研究 被引量：1
8
作者 陈育泽 胡荣 +8 位作者 徐亮 曲立国 金岭 杨伟锋 段静波 伍德侠 沈先春 刘建国 刘文清 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期9-14,共6页
为了防止傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在车载运动过程中产生的振动对光谱仪造成不良影响,保证光谱仪的信噪比及测量精度,采用角镜式干涉仪结构与单自由度减振系统相结合的FTIR光谱仪系统来提高仪器抗振性能.对FTIR光谱仪系统进行了几组... 为了防止傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在车载运动过程中产生的振动对光谱仪造成不良影响,保证光谱仪的信噪比及测量精度,采用角镜式干涉仪结构与单自由度减振系统相结合的FTIR光谱仪系统来提高仪器抗振性能.对FTIR光谱仪系统进行了几组桌面振动测试实验,验证了角镜式结构具有一定抗振性能,其中单自由度减振系统对系统抗振性能有明显提高.最后,进行了FTIR光谱仪系统车载实验,结果表明运动中测量的光谱平均信噪比达到静止过程中平均信噪比的94%,整机系统能够在移动平台上平稳运行,具有良好的抗振性,为FTIR光谱仪的车载运行检测提供了应用条件. 展开更多
关键词 光谱学 傅里叶变换红外光谱仪 角镜 单自由度减振系统 抗振 信噪比
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