气溶胶散射吸湿增长因子对霾强度变化的响应特征 被引量：2

1

作者 佟景哲 米家媛 +3 位作者 倪长健 蒋梦姣 杨寅山 陈云强 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1051-1058,共8页

基于成都市2017年10-12月浊度计和黑碳仪的逐时观测数据,结合该时段同时次的能见度(V)、相对湿度(H_(R))、二氧化氮(NO_(2))以及细颗粒物(PM_(2.5))浓度监测资料,利用光学综合法计算气溶胶散射吸湿增长因子,分析霾强度(轻微、轻度、中... 基于成都市2017年10-12月浊度计和黑碳仪的逐时观测数据,结合该时段同时次的能见度(V)、相对湿度(H_(R))、二氧化氮(NO_(2))以及细颗粒物(PM_(2.5))浓度监测资料,利用光学综合法计算气溶胶散射吸湿增长因子,分析霾强度(轻微、轻度、中度和重度)变化对气溶胶散射吸湿增长因子的影响。结果表明:(1)不同霾强度下的气溶胶散射吸湿增长因子均服从对数正态分布,该分布函数的数学期望与方差随霾强度的增加而增大。(2)气溶胶吸湿性随霾强度的增加而增强,对轻微、轻度、中度和重度霾而言,强吸湿模态占比分别为6.2%、11.4%、50.8%和84.5%。(3)分别构建了轻微、轻度、中度和重度霾强度下的二次多项式散射吸湿增长模型,对应全样本模拟值与实测值的决定系数(R^(2))分别为0.684、0.627、0.729和0.786,即气溶胶散射吸湿增长模型对样本的选择非常敏感,其泛化性能随霾强度的增加而增强。 展开更多

关键词 气溶胶散射吸湿增长因子 对数正态分布 强吸湿模态 二次多项式 霾强度

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广州市大气气溶胶散射吸湿增长因子的观测研究 被引量：17

2

作者 刘新罡 张远航 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1128-1133,共6页

利用环境湿度的日变化,对广州市大气气溶胶散射吸湿增长因子进行了观测研究.基于反向轨迹模型HYSPLIT,将2006年7月到达广州市区的气溶胶分为海洋型、海洋/城市混合型、城市型3个类型.整个观测期间,海洋型、海洋/城市混合型、城市型气溶... 利用环境湿度的日变化,对广州市大气气溶胶散射吸湿增长因子进行了观测研究.基于反向轨迹模型HYSPLIT,将2006年7月到达广州市区的气溶胶分为海洋型、海洋/城市混合型、城市型3个类型.整个观测期间,海洋型、海洋/城市混合型、城市型气溶胶的散射吸湿增长因子f（RH=80%）的平均值分别为2.68±0.59、2.29±0.28、2.04±0.28.经验公式f（RH）=1＋a（RH/100）b能够较好地拟合3种类型的气溶胶散射吸湿增长因子,海洋型、海洋城市混合型、城市型气溶胶的散射吸湿增长因子的拟合经验参数a分别为4.92、3.26、2.06,经验参数b分别为5.04、3.85、3.60. 展开更多

关键词 广州市 大气气溶胶 散射吸湿增长因子 外场观测 气团分类

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基于观测的大气气溶胶散射吸湿增长因子模型研究——以2006 CAREBeijing加强观测为例 被引量：13

3

作者 刘新罡 张远航 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1243-1248,共6页

在2006年北京加强观测期间,以颗粒物-液体转换采集系统（PILS）测量的气溶胶各可溶性离子组分的质量浓度、颗粒物分级采样器（MOUDI）测量的各可溶性离子组分及有机碳（OC）、碳黑（EC）的分级质量谱分布为基础,对离子组分的可能存在形... 在2006年北京加强观测期间,以颗粒物-液体转换采集系统（PILS）测量的气溶胶各可溶性离子组分的质量浓度、颗粒物分级采样器（MOUDI）测量的各可溶性离子组分及有机碳（OC）、碳黑（EC）的分级质量谱分布为基础,对离子组分的可能存在形态进行判断,计算了化学组分质量浓度及各化学物种的粒径数谱浓度;利用Mie模型及各化学物种的密度、折射率、吸湿粒径增长因子等参数计算得到外混、内混的粒子群在干燥状态、不同相对湿度下的散射系数,最终计算得到不同化学组分外混、内混状态下的散射吸湿增长因子;将模型模拟的气溶胶散射吸湿增长因子与观测得到的该因子进行对比,发现模拟值与观测值能够在一定误差范围内吻合,实现了该因子的闭合实验. 展开更多

关键词 大气气溶胶 散射吸湿增长因子 模型研究 闭合试验 北京加强观测

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成都气溶胶散射吸湿增长因子多变量影响分析 被引量：8

4

作者 佟景哲 倪长健 +2 位作者 杜云松 陈云强 张城语 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期636-644,共9页

基于成都市2017年10—12月逐时“干”状态气溶胶散射系数和吸收系数观测数据,结合该时段同时次大气能见度(V)、相对湿度(RH)和二氧化氮(NO_(2))浓度监测资料,采用光学综合法计算气溶胶散射吸湿增长因子(f),探究f因子对RH和气溶胶组分协... 基于成都市2017年10—12月逐时“干”状态气溶胶散射系数和吸收系数观测数据,结合该时段同时次大气能见度(V)、相对湿度(RH)和二氧化氮(NO_(2))浓度监测资料,采用光学综合法计算气溶胶散射吸湿增长因子(f),探究f因子对RH和气溶胶组分协同变化的复杂响应关系。首先,利用相关性分析和方差膨胀因子相结合的方法诊断RH、黑碳气溶胶(BC)质量浓度(ρ_(BC))、ρ_(BC)/PM_(1)质量浓度(ρ_(PM1))、ρ_(BC)/PM_(2.5)质量浓度(ρ_(PM2.5))、ρ_(BC)/PM_(10)质量浓度(ρ_(PM1)0)、ρ_(PM1)/ρ_(PM2.5)、ρ_(PM1)/ρ_(PM10)和ρ_(PM2.5)/ρ_(PM10)之间的多重共线性问题,提出f因子解释变量集(RH、ρ_(BC)、ρ_(BC)/ρ_(PM2.5)、ρ_(PM1)/ρ_(PM2.5)和ρ_(PM2.5)/ρ_(PM10))。其次,针对f因子单变量广义可加模型(GAM)的分析结果表明,RH虽然是f因子的决定性影响因素,但f因子与其他解释变量,尤其是ρ_(BC)也呈显著非线性关系(均通过α=0.01的显著性检验)。最后,以RH、ρ_(BC)、ρ_(BC)/ρ_(PM2.5)、ρ_(PM1)/ρ_(PM2.5)和ρ_(PM2.5)/ρ_(PM10)为自变量构建了f因子多变量影响的GAM模型,其对应的调整后的判定系数和压轴回归决定系数分别为0.787和0.797,气溶胶散射吸湿增长因子的模拟效果得到显著提升。 展开更多

关键词 气溶胶 散射吸湿增长因子 光学综合法 GAM模型 成都

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成都地区气溶胶散射吸湿增长因子双变量模型 被引量：6

5

作者 张城语 倪长健 +3 位作者 佟景哲 张智察 安俊岭 潘子豪 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期5467-5475,共9页

基于成都市2017年10~12月逐时的“干”气溶胶散射系数和吸收系数观测数据,结合该时段同时次的能见度(V)、相对湿度(RH)以及二氧化氮(NO_(2))监测资料,利用“光学综合法”计算气溶胶散射吸湿增长因子,并探究了气溶胶散射吸湿增长因子单变... 基于成都市2017年10~12月逐时的“干”气溶胶散射系数和吸收系数观测数据,结合该时段同时次的能见度(V)、相对湿度(RH)以及二氧化氮(NO_(2))监测资料,利用“光学综合法”计算气溶胶散射吸湿增长因子,并探究了气溶胶散射吸湿增长因子单变量f(RH)模型的适用性及其改进方案.结果表明:幂函数、二次多项式、幂指函数形式的f(RH)模型在低RH条件下(RH<85%)均能很好地模拟气溶胶散射吸湿增长因子随RH的变化特征,但在高RH条件下(RH>85%)的模拟值会出现较大的偏差.黑碳质量浓度(C_(BC))是影响气溶胶散射吸湿增长因子的另一关键变量,二者之间满足非线性关系.以RH和C_(BC)为自变量构建了气溶胶散射吸湿增长因子双变量f(RH,C_(BC))模型,模型计算值和实测值之间的决定系数R^(2)为0.763,平均相对误差MRE为14.28%.双变量模型f(RH,C_(BC))的应用显著改善了气溶胶散射消光系数的模拟效果. 展开更多

关键词 气溶胶 散射吸湿增长因子 相对湿度 黑碳质量浓度 双变量模型

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激光雷达探测青藏高原气溶胶吸湿增长

6

作者 张博文 范广强 +1 位作者 张天舒 项衍 《激光与红外》 北大核心 2025年第2期215-225,共11页

本研究使用多波长Mie-Raman激光雷达收集相对湿度和气溶胶光学参数等数据,研究吸湿增长对气溶胶颗粒光学和微物理特性的影响。选取青藏高原林芝机场观测的两个典型案例,在二维分析层面进行深入分析。无论Case1还是Case2,激光雷达探测数... 本研究使用多波长Mie-Raman激光雷达收集相对湿度和气溶胶光学参数等数据,研究吸湿增长对气溶胶颗粒光学和微物理特性的影响。选取青藏高原林芝机场观测的两个典型案例,在二维分析层面进行深入分析。无论Case1还是Case2,激光雷达探测数据都表明,吸湿增长因子首先表现出快速上升的趋势,然后随着相对湿度的增加而缓慢增长。为了提高分析的准确性,对几种模型进行了拟合和比较。结果表明,本文提出的三参数模型具有最高的相关系数,证明了其有效性和准确性。此外,通过将观测数据与浊度计进行对比,进一步验证了多波长Mie-Raman激光雷达在识别气溶胶吸湿增长特性的可靠性。结果表明,在不同高度观测气溶胶的吸湿增长因子后,气溶胶颗粒的吸湿性、沉降性和吸收饱和度有明显的增强趋势。这一发现增加了对气溶胶性质的重要理解,并为青藏高原大气环境变化的研究提供了重要的经验支持。 展开更多

关键词 拉曼激光雷达 气溶胶探测 吸湿增长 光学特性

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霾过程黑碳对气溶胶散射吸湿增长的影响 被引量：1

7

作者 佟景哲 米家媛 +4 位作者 涂朝勇 李娜 李宗昊 邓也 倪长健 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4835-4843,共9页

利用成都市2017年10~12月逐时的“干”气溶胶散射系数、吸收系数和环境气象监测资料,结合同时次气溶胶粒径吸湿增长因子(Gf)的反演数据,分析了4类霾强度条件下黑碳浓度(C_(BC))的变化特征,并基于广义可加模型(GAM)探讨了C_(BC)对气溶胶... 利用成都市2017年10~12月逐时的“干”气溶胶散射系数、吸收系数和环境气象监测资料,结合同时次气溶胶粒径吸湿增长因子(Gf)的反演数据,分析了4类霾强度条件下黑碳浓度(C_(BC))的变化特征,并基于广义可加模型(GAM)探讨了C_(BC)对气溶胶散射吸湿增长因子(f)的影响机制.结果表明:(1)轻微、轻度、中度和重度霾强度条件下的C_(BC)均服从对数正态分布,其均值随霾强度的增加而增大,变差系数则随霾强度的增加而减小.(2) C_(BC)与Gf之间呈现非线性负相关,C_(BC)与C_(PM2.5/PM10)(细颗粒物质量浓度与粗颗粒物质量浓度之比)之间则呈现非线性正相关(均通过了α=0.01的显著性检验);随着霾的渐近演化,Gf随C_(BC)增加而减小的趋势持续增强,C_(PM2.5/PM10)随C_(BC)增加而增大的趋势则持续减弱.(3) Gf与C_(PM2.5/PM10)之间存在显著的交互作用(通过了α=0.001的显著性检验),以Gf与C_(PM 2.5/PM10)为双变量的GAM模型能更好地表征f的变化特征. 展开更多

关键词 气溶胶 散射吸湿增长因子 黑碳 霾过程 GAM模型

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气溶胶粒径吸湿增长因子的机器学习模型 被引量：3

8

作者 米家媛 李娜 +1 位作者 佟景哲 倪长健 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期638-645,共8页

利用成都市2017年10~12月浊度计、黑碳仪和GRIMM180环境颗粒物分析仪的逐时观测数据,结合该时段同时次大气能见度(V)、相对湿度(RH)和二氧化氮(NO_(2))监测资料,基于Mie散射理论和免疫进化算法反演气溶胶粒径吸湿增长因子.首先,以RH、C_... 利用成都市2017年10~12月浊度计、黑碳仪和GRIMM180环境颗粒物分析仪的逐时观测数据,结合该时段同时次大气能见度(V)、相对湿度(RH)和二氧化氮(NO_(2))监测资料,基于Mie散射理论和免疫进化算法反演气溶胶粒径吸湿增长因子.首先,以RH、C_(BC)、C_(BC)/C_(PM1)、C_(PM1)/C_(PM2.5)以及C_(PM2.5)/C_(PM10)作为解释变量集,构建了3种气溶胶粒径吸湿增长因子的机器学习模型(XGBoost模型、CatBoost模型和LightGBM模型),对应的决定系数(R 2)分别为0.869、0.893和0.898,均方根误差(RMSE)分别为0.108、0.097和0.090,平均绝对误差(MAE)分别为0.061、0.054和0.052.通过3种模型进行测试表明,气溶胶粒径吸湿增长的机器学习模型显著降低了传统单变量气溶胶粒径吸湿增长模型在高湿条件下的模拟偏差,也提升了气溶胶粒径吸湿增长多变量GAM模型的计算精度.最后,分析了不同解释变量对机器学习模型模拟效果的影响,确认了黑碳是气溶胶吸湿增长模型的主控变量.研究进一步阐明了气溶胶粒径吸湿增长因子多因素影响的复杂性,并为其模型的科学表征提供了新途径. 展开更多

关键词 气溶胶 粒径吸湿增长因子 机器学习 解释变量集 成都

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大气气溶胶散射吸湿增长特性研究进展 被引量：23

9

作者 孙俊英 张璐 +6 位作者 沈小静 车浩驰 张养梅 樊茹霞 马千里 岳毅 俞向明 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期672-682,共11页

大气气溶胶的散射吸湿增长特性反映了相对湿度对气溶胶散射能力的影响。研究气溶胶散射吸湿增长对于评估气溶胶辐射强迫、了解气溶胶对大气能见度的影响具有重要意义。文中对气溶胶散射吸湿增长特性的研究意义、监测方法、中外研究进展... 大气气溶胶的散射吸湿增长特性反映了相对湿度对气溶胶散射能力的影响。研究气溶胶散射吸湿增长对于评估气溶胶辐射强迫、了解气溶胶对大气能见度的影响具有重要意义。文中对气溶胶散射吸湿增长特性的研究意义、监测方法、中外研究进展、参数化拟合和模型模拟等方面进行了系统回顾和总结,并对未来发展方向做出展望。中国在该领域开展的研究数量偏少,广泛开展气溶胶散射吸湿增长特性研究十分必要。 展开更多

关键词 大气气溶胶 吸湿增长 相对湿度 散射特性

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南京夏季气溶胶吸湿增长因子和云凝结核的观测研究 被引量：21

10

作者 李琦 银燕 +5 位作者 顾雪松 袁亮 孔少飞 江琪 陈魁 李力 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期337-346,共10页

为了更加全面地研究长三角地区气溶胶的理化特性,尤其是吸湿和活化特性,于2013年8月在南京市区对气溶胶的吸湿增长因子（GF）和云凝结核（CCN）展开相关观测研究.使用串联电迁移率颗粒物吸湿粒径分析仪（H-TDMA）观测32~350nm气溶胶在... 为了更加全面地研究长三角地区气溶胶的理化特性,尤其是吸湿和活化特性,于2013年8月在南京市区对气溶胶的吸湿增长因子（GF）和云凝结核（CCN）展开相关观测研究.使用串联电迁移率颗粒物吸湿粒径分析仪（H-TDMA）观测32~350nm气溶胶在相对湿度为90%条件下的吸湿性参数,使用云凝结核计数器（CCNC）观测过饱和度在0.2%~0.8%的CCN数浓度.结果表明,不同气溶胶粒子的吸湿增长行为均表现出较为明显的双峰分布,即一个强吸湿模态和一个弱吸湿模态,且吸湿性在不同粒径（爱根核模态和积聚模态）上存在较为明显的不同,不溶性物质和二次气溶胶所占比重较大,并且在稳定的天气条件下,气溶胶的混合状态表现为由外混向内混发展的过程.观测期间该区域CCN的平均数浓度为13776（0.6%）cm-3,比沿海区、山区、干旱地区及清洁城市地区要高很多.其日变化表现为中午时刻出现峰值,影响因素主要与光化学反应有关.同时25日出现的轻雾过程对CCN有较为明显的清除作用.通过吸湿性参数计算得到的CCN数浓度和实际观测得到的CCN数浓度进行了闭合实验,结果显示出较好的相关性,表明将未饱和条件下观测得到的吸湿性参数带入到K？hler方程中,即可预测过饱和条件下气溶胶的活化能力. 展开更多

关键词 南京市 城市气溶胶 吸湿增长 云凝结核

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广州地区PM_1质量浓度对能见度的影响以及气溶胶吸湿增长因子 被引量：12

11

作者 张芷言 王宝民 +3 位作者 邓雪娇 谭浩波 李菲 邓涛 《中国科学院大学学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期397-402,共6页

利用在线的气溶胶质量浓度与光学特性观测资料，对广州地区进行研究，得到下列3个结论．1）能见度与气溶胶质量浓度呈明显负相关关系．当PM1大于60μg／m3时，随PM1质量浓度降低，能见度变化不明显；当PM1小于60μg／m3时，随PM，质量... 利用在线的气溶胶质量浓度与光学特性观测资料，对广州地区进行研究，得到下列3个结论．1）能见度与气溶胶质量浓度呈明显负相关关系．当PM1大于60μg／m3时，随PM1质量浓度降低，能见度变化不明显；当PM1小于60μg／m3时，随PM，质量浓度降低，能见度迅速升高．2）相对湿度对能见度的影响很大．当相对湿度在70％～80％范围内时，只有当PM1的质量浓度小于40μg／m3，能见度才能达到10km；而当相对湿度为80％～85％，PM1的质量浓度必须小于20μg／m3，能见度才达到10km．3）气溶胶吸湿增长因子f（RH）与相对湿席之间存存下列关系式：f（RH）=0．6＋0．133×（1-RH/100）-1.633．本地化的f（RH）与美国能见度观测网IMPROVE的湿度增长曲线在相对湿度为50％～80％之间具有可比性． 展开更多

关键词 能见度 PM1 相对湿度 气溶胶吸湿增长因子

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成都秋冬季气溶胶散射吸湿增长模型研究 被引量：7

12

作者 尹单丹 倪长健 +2 位作者 邓也 张智察 杨寅山 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期542-548,共7页

气溶胶散射吸湿增长对大气环境有重要影响,而相关研究在川西地区尚不多见。利用成都市2017年10-12月浊度仪和黑碳仪的逐时观测资料以及同时次的环境气象监测数据〔大气能见度、相对湿度(RH)和NO2质量浓度〕,计算了该区域秋冬季气溶胶散... 气溶胶散射吸湿增长对大气环境有重要影响,而相关研究在川西地区尚不多见。利用成都市2017年10-12月浊度仪和黑碳仪的逐时观测资料以及同时次的环境气象监测数据〔大气能见度、相对湿度(RH)和NO2质量浓度〕,计算了该区域秋冬季气溶胶散射吸湿增长因子f(RH),进而分析该因子随相对湿度的变化特征。主要结论如下:通过多模型对比,确定了二次多项式是表征研究区秋冬季气溶胶散射吸湿增长的最优模型。基于该最优模型的诊断发现,f(RH)随RH的增加而增大,陡增点出现在RH值为86%~87%时。成都地区f(RH)低于珠三角地区,但总体高于京津冀、长三角地区、巴西和葡萄牙的计算值。 展开更多

关键词 气溶胶 散射消光 吸湿增长因子 最优模型 陡增点

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气溶胶粒径吸湿增长与散射吸湿增长的关系 被引量：10

13

作者 张智察 倪长健 +2 位作者 张城语 杨寅山 邓也 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期5198-5204,共7页

基于成都市2017年10~12月AURORA-3000积分浊度计、AE-31黑碳仪和GRIMM180环境颗粒物监测仪的地面逐时观测资料,以及该时段同时次的环境气象监测数据(大气能见度、相对湿度RH和NO2质量浓度),通过Mie散射理论与免疫进化算法反演气溶胶粒... 基于成都市2017年10~12月AURORA-3000积分浊度计、AE-31黑碳仪和GRIMM180环境颗粒物监测仪的地面逐时观测资料,以及该时段同时次的环境气象监测数据(大气能见度、相对湿度RH和NO2质量浓度),通过Mie散射理论与免疫进化算法反演气溶胶粒径吸湿增长因子Gf(RH),并利用光学综合法测量气溶胶散射吸湿增长因子f(RH),探究了Gf(RH)与f(RH)之间的关系.结果表明:当RH<85%,Gf(RH)和f(RH)随RH的增加均表现为平缓式增长;当RH>85%,Gf(RH)和f(RH)随RH的增加则均呈现出爆发式增长.Sigmoid函数f(RH)=17.34/(1+e^-2.43·[Gf(RH)-2.15])较好地拟合了f(RH)随Gf(RH)的变化形态,其f(RH)拟合值与测量值之间的决定系数(R^2)和平均相对误差(MRE)分别为0.97和4.01%.利用sigmoid函数计算Gf(RH),模拟了观测时段内一次灰霾演化过程中气溶胶的散射系数bsp(RH)和吸收系数bap,二者的模拟值与测量值基本吻合,对应的R2分别为0.99和0.98,MRE分别为2.94%和5.24%. 展开更多

关键词 气溶胶 粒径 散射消光 吸湿增长 SIGMOID函数

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免疫进化算法反演均匀混合气溶胶吸湿增长因子 被引量：7

14

作者 张智察 倪长健 +2 位作者 邓也 张莹 杨寅山 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1008-1015,共8页

通过对大气消光系数进行组分分解,并借助米散射理论,构建了以均匀混合气溶胶吸湿增长因子为唯一变量的目标函数.进一步利用免疫进化算法优化该目标函数,提出了一种针对均匀混合气溶胶吸湿增长因子的反演算法.基于成都市2017年10-12月浊... 通过对大气消光系数进行组分分解,并借助米散射理论,构建了以均匀混合气溶胶吸湿增长因子为唯一变量的目标函数.进一步利用免疫进化算法优化该目标函数,提出了一种针对均匀混合气溶胶吸湿增长因子的反演算法.基于成都市2017年10-12月浊度计,黑碳仪和GRIMM180环境颗粒物监测仪的地面逐时观测资料以及该时段同时次的环境气象监测数据(大气能见度,相对湿度RH和NO2质量浓度),评估了算法的性能及其适用性.结果表明:对所有测试样本而言,反演均匀混合气溶胶吸湿增长因子的免疫进化算法均能快速收敛到全局最优解.建立了成都地区秋冬季均匀混合气溶胶吸湿增长模型,该模型显著提升了环境条件下气溶胶散射系数的模拟精度,其模拟值与实测值之间的平均相对误差仅为12.7%.该反演算法的普适性可为气溶胶吸湿性及其辐射强迫效应的后续研究提供算法保障. 展开更多

关键词 气溶胶 米散射理论 吸湿增长因子 反演 免疫进化算法

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基于气象要素的气溶胶吸湿增长分析:以浙江省为例 被引量：6

15

作者 祝好 王永前 +4 位作者 陶金花 张自力 王子峰 曾巧林 陈良富 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期186-198,共13页

气溶胶粒子的吸湿增长对区域环境、气象与辐射收支都有巨大影响,精确的气溶胶吸湿特性观测对描述气溶胶吸湿增长特性,以及研究气溶胶对气候环境影响,拓展卫星气溶胶产品的应用有非常重要的意义。本研究提出一种基于常规气象观测(能见度... 气溶胶粒子的吸湿增长对区域环境、气象与辐射收支都有巨大影响,精确的气溶胶吸湿特性观测对描述气溶胶吸湿增长特性,以及研究气溶胶对气候环境影响,拓展卫星气溶胶产品的应用有非常重要的意义。本研究提出一种基于常规气象观测(能见度、相对湿度)和空气质量观测(PM2.5浓度,即空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物浓度)相结合的气溶胶吸湿增长估算方法,在此基础上对浙江地区气溶胶吸湿特性的时空变化影响因素进行了探讨。研究发现,沿海的温州瓯海站的吸湿增长能力最高,长三角典型城市环境的杭州和睦小学站的吸湿增长能力次之,而地处较为洁净内陆的衢州实验学校站的吸湿增长能力最低。在时间变化中,同一站点不同湿度条件的吸湿增长变化趋势相同,温州瓯海站的吸湿性变化最为剧烈,杭州和睦小学站的吸湿性变化次之,衢州实验学校站变化较为平缓。本研究表明,浙江地区的气溶胶吸湿增长特性存在较大的时空差异,基于本方法能够在较大的时空范围内描述气溶胶的吸湿增长特性,为有限的精密观测提供重要补充。 展开更多

关键词 气溶胶 吸湿增长 气象要素

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气溶胶粒径吸湿增长多因素影响的GAM模型 被引量：3

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作者 米家媛 佟景哲 +3 位作者 倪长健 蒋梦姣 杨寅山 冯淼 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期128-135,共8页

该文利用成都市2017年10-12月浊度计、黑碳仪和GRIMM180环境颗粒物分析仪的逐时观测数据,以及该时段同时次大气能见度(V)、相对湿度(RH)和二氧化氮(NO2)监测资料,通过免疫进化算法反演气溶胶粒径吸湿增长因子(Gf),分析了以RH为单变量Gf(... 该文利用成都市2017年10-12月浊度计、黑碳仪和GRIMM180环境颗粒物分析仪的逐时观测数据,以及该时段同时次大气能见度(V)、相对湿度(RH)和二氧化氮(NO2)监测资料,通过免疫进化算法反演气溶胶粒径吸湿增长因子(Gf),分析了以RH为单变量Gf(RH)参数化方案的模拟偏差,并基于广义可加模型系统探讨了Gf对多因素变化的响应关系。结果表明:(1)Gf(RH)参数化方案在低相对湿度条件下(RH<85%)均能很好地模拟Gf随相对湿度的变化特征,但在高相对湿度条件下(RH>85%)的拟合值则会出现较大的偏差。(2)利用多元递归法和方差膨胀因子(VIF)相结合构建了RH、C_(BC)、C_(BC)/C_(PM1)、C_(PM1)/C_(PM2.5)和C_(PM2.5)/C_(PM1)0的解释变量集(C_(BC)、C_(PM1)、C_(PM2.5)、C_(PM1)0分别为BC、PM1、PM2.5、PM10的质量浓度),其中RH和C_(BC)对Gf影响较大,对应单变量GAM模型中的调整判定系数(R2)分别为0.78和0.17;C_(BC)/C_(PM1)、C_(PM1)/C_(PM2.5)和C_(PM2.5)/C_(PM1)0对Gf影响相对较小,对应单变量GAM模型中的调整判定系数(R2)分别为0.08、0.12和0.03。(3)以RH、C_(BC)、C_(BC)/C_(PM1)、C_(PM1)/C_(PM2.5)和C_(PM2.5)/C_(PM1)0为自变量构建了Gf多因素影响的GAM模型,对应的调整判定系数(R2)和压轴回归决定系数(R2)分别为0.868和0.872,降低了在高相对湿度条件下(RH>85%)的拟合偏差,显著提升了霾天气条件下气溶胶粒径吸湿增长因子的模拟效果。 展开更多

关键词 气溶胶 粒径吸湿增长因子 多因素 GAM模型 成都

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核反应堆严重事故下气溶胶动态吸湿增长机理研究 被引量：1

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作者 王竞弘 于明锐 +1 位作者 于溯源 彭威 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2077-2085,共9页

核电站发生严重事故之后,安全壳内可溶性气溶胶会在高湿度环境下发生吸湿增长现象,并以改变气溶胶粒径、密度的方式显著影响原有的气溶胶动力学行为。为了描述吸湿平衡时间等气溶胶吸湿增长的过程参量,表征吸湿增长过程时间尺度,本研究... 核电站发生严重事故之后,安全壳内可溶性气溶胶会在高湿度环境下发生吸湿增长现象,并以改变气溶胶粒径、密度的方式显著影响原有的气溶胶动力学行为。为了描述吸湿平衡时间等气溶胶吸湿增长的过程参量,表征吸湿增长过程时间尺度,本研究依据气溶胶吸湿的非平衡态过程构建了气溶胶动态吸湿模型,综合考虑吸湿过程中蒸汽质量守恒、能量守恒关系以及表面蒸汽压对气溶胶吸湿增长行为的影响,分析了气溶胶粒径变化率、吸湿平衡时间等吸湿过程参量。结果表明,在高湿度工况下,吸湿增长行为对小粒径颗粒的影响尤为显著。同时,吸湿过程中粒径变化率与时间呈对数变化规律,而吸湿平衡时间与粒径呈近似线性变化特征。 展开更多

关键词 核反应堆严重事故 气溶胶 吸湿增长 机理模型

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北京市区大气气溶胶散射系数亲水增长的观测研究 被引量：41

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作者 颜鹏 潘小乐 +2 位作者 汤洁 周秀骥 曾立民 《气象学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期111-119,共9页

利用自制的"进样气流湿度调节"装置,2005年12月7—22日在中国气象局科技大楼测点(记为CAMS)对北京市区冬季气溶胶散射系数随湿度的变化关系进行了观测试验,结果显示,观测期间北京市区气溶胶散射系数亲水增长因子f(U)(定义为... 利用自制的"进样气流湿度调节"装置,2005年12月7—22日在中国气象局科技大楼测点(记为CAMS)对北京市区冬季气溶胶散射系数随湿度的变化关系进行了观测试验,结果显示,观测期间北京市区气溶胶散射系数亲水增长因子f(U)(定义为一定湿度下的气溶胶散射系数与"干"气溶胶散射系数的比值)在湿度从低到高的变化过程中,主要表现出"平滑连续"的增长特点。总体上,当相对湿度(U)从小于40%增大到93%左右时,平均气溶胶散射系数亲水增长因子可达2.10,而平均散射系数亲水增长因子f(U=80%±1%)为1.26±0.15。按照污染情况把观测期间划分为"相对污染"时段和"清洁"时段,则在"相对污染"情况时,北京市区CAMS测点的气溶胶散射系数增长因子f(U=80%)大约为1.48,而在"清洁"时段约为1.2。与国外有关观测相比,北京冬季"清洁"时段气溶胶的散射系数亲水增长因子f(U=80%)在数值上与生物质燃烧型和扬尘类型气溶胶的亲水增长相似。反映了在不同天气背景下北京市区的气溶胶类型有不同的特点。 展开更多

关键词 湿度调节装置 气溶胶散射系数 亲水增长因子

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大气气溶胶吸湿性质国内外研究进展 被引量：53

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作者 刘新罡 张远航 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2010年第6期808-816,共9页

大气气溶胶的吸湿性质是联系气溶胶微物理、化学参数的桥梁和纽带之一,更是气溶胶基本光学性质的决定性参数之一,因此研究气溶胶吸湿性质在整个大气气溶胶科学研究中处于基础地位。对气溶胶吸湿性质的研究意义、研究方法与技术、主要研... 大气气溶胶的吸湿性质是联系气溶胶微物理、化学参数的桥梁和纽带之一,更是气溶胶基本光学性质的决定性参数之一,因此研究气溶胶吸湿性质在整个大气气溶胶科学研究中处于基础地位。对气溶胶吸湿性质的研究意义、研究方法与技术、主要研究结论做了系统回顾,并指出该研究领域存在的不足并对未来的研究方向做出展望。众多研究者从实验室分析、外场实验、数值模拟3个方面来研究颗粒物的吸湿性质,研究表明大气气溶胶的吸湿性质对研究大气能见度、大气辐射强迫具有重要影响。国内对大气气溶胶吸湿性质的研究数量偏少,研究方法单一,在国内广泛开展气溶胶吸湿性质的研究非常必要。 展开更多

关键词 大气气溶胶 吸湿增长因子 实验室研究 观测研究 模型研究

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南京北郊大气气溶胶的吸湿性观测研究 被引量：33

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作者 吴奕霄 银燕 +2 位作者 顾雪松 谭浩波 汪亚 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1938-1949,共12页

大气气溶胶的吸湿性不仅影响气溶胶的光学特性进而影响大气能见度，并且影响气溶胶的直接和间接气候效应．本文利用加湿串联差分迁移分析仪HTDMA，于2012年5-7月在南京地区，对40∽200nm大气气溶胶粒子在不同相对湿度下的吸湿增长因子... 大气气溶胶的吸湿性不仅影响气溶胶的光学特性进而影响大气能见度，并且影响气溶胶的直接和间接气候效应．本文利用加湿串联差分迁移分析仪HTDMA，于2012年5-7月在南京地区，对40∽200nm大气气溶胶粒子在不同相对湿度下的吸湿增长因子进行了观测研究统计结果表明：在90％相对湿度下，颗粒物的吸湿增长因子GF多为双峰分布，分为GF〈1．15的弱吸湿组分和GF〉1．15的强吸湿组分．弱吸湿组分的吸湿增长因子（GFLH）在1．10∽1．14之间；对应的强吸湿组分增长因子（GFMH）范围在1．47∽1．58之间变化．相同粒径下的离散程度（σ）强吸湿组大于弱吸湿组，说明强吸湿组的粒子化学成分更复杂，异质性更强．相对湿度的变化对粒子吸湿增长的影响与粒子大小及化学组分有关，爱根核模态和积聚模态粒子在相同的相对湿度下潮解点不同，硝酸铵和硫酸铵是颗粒物中的主要吸湿成分对不同天气条件下的气溶胶吸湿性分析，发现污染期间的吸湿增长因子（GF）和强吸湿组的数目比例（NFM14）都高于清洁期间，这与当时的气象条件以及粒子的内外部混合状态相关．观测还发现气溶胶粒子的吸湿性有明盟的目变化特征，白天光照所引发的光化学反应以及混合层演变而造成粒子的吸湿性较强．机动车尾气排放的黑碳等不吸湿或弱吸湿颗粒物也会因为影响颗粒物的化学成分并进而对气溶胶吸湿性产生影响． 展开更多

关键词 大气气溶胶 吸湿增长 H-TDMA 南京

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