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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上甸子本底站气溶胶散射系数变化特征的初步分析 被引量：15

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作者 苏晨 张小玲 +1 位作者 刘强 汤洁 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2009年第5期537-545,共9页

根据上甸子大气成分本底站从2004～2006年的连续观测数据,分析了区域大气粒子光散射系数的变化特点,以了解本底地区大气气溶胶粒子的基本特征。上甸子地区3年数据比较表明,散射系数平均水平较低,但在2006年有所升高,主要表现在受春季沙... 根据上甸子大气成分本底站从2004～2006年的连续观测数据,分析了区域大气粒子光散射系数的变化特点,以了解本底地区大气气溶胶粒子的基本特征。上甸子地区3年数据比较表明,散射系数平均水平较低,但在2006年有所升高,主要表现在受春季沙尘天气的影响,污染次数增多。其次,散射系数日变化规律表现为白天低夜间高,午后出现最低值,此变化与大气层结的日变化趋势一致。从季节变化看,冬季和春季的散射系数相对较低,而夏季和秋季的值较高,这与气象条件及内外源的影响都有关系。天气对粒子变化的影响表现为,晴天无云时的大气状况有利于污染物的垂直输送,散射系数远远低于阴天时的数值。另一方面,风向对本底站粒子浓度影响也较明显。来自东北东方向的空气较干净,散射系数值通常较低,而西南西风向通常会引起散射系数值的增大,说明位于西南方向上的北京等城镇的污染输送对上甸子本底站的大气状况有一定影响。最后,通过拟和散射系数小时平均值出现频率曲线,对上甸子地区本底浓度值作了初步估算,其范围在10～20Mm-1。 展开更多

关键词 气溶胶光散射系数 浊度仪 华北地区 本底站

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南京北郊气溶胶粒子的光学散射特征 被引量：7

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作者 丁峰 朱彬 +1 位作者 王飞 邱玉珺 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期689-696,共8页

利用三波段积分浊度仪对南京北郊2009—2010年四季气溶胶散射系数进行观测和分析。结果表明:气溶胶散射系数具有明显的季节变化特征,春季最低,秋季最高,冬夏季差别不大;气溶胶散射系数变化范围为51.6～2748.3Mm-1,平均值为478.6Mm-1。... 利用三波段积分浊度仪对南京北郊2009—2010年四季气溶胶散射系数进行观测和分析。结果表明:气溶胶散射系数具有明显的季节变化特征,春季最低,秋季最高,冬夏季差别不大;气溶胶散射系数变化范围为51.6～2748.3Mm-1,平均值为478.6Mm-1。气溶胶散射系数的日变化特征为双峰型。空气相对湿度与气溶胶散射系数呈正相关关系;地面风向与气溶胶散射系数关系密切,偏东风时气溶胶散射系数最大,偏南风和偏西风时气溶胶散射系数较小。降水对气溶胶有明显的清除作用。能见度大于5km时,能见度与散射系数呈负相关关系。四季大气中SO2和NO2与气溶胶散射系数存在一定相关性,其中秋季SO2与气溶胶散射系数的相关系数最大(0.68),春季NO2与散射系数的相关系数最大(0.62),均通过0.05信度的显著性检验。 展开更多

关键词 积分浑浊度仪 气溶胶散射系数 人为排放

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龙凤山大气气溶胶散射特性观测分析 被引量：5

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作者 于大江 宋庆利 +3 位作者 孙俊英 刘建 吴艳玲 夏灿 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期765-771,共7页

利用2018年龙凤山区域大气本底站(简称龙凤山站)气溶胶散射系数、PM_(10)质量浓度及常规气象观测资料,研究了东北本底地区气溶胶散射系数的变化特征.结果表明,2018年龙凤山站3个波长下气溶胶散射系数的均值为(194.1±202.4)Mm^(-1)(... 利用2018年龙凤山区域大气本底站(简称龙凤山站)气溶胶散射系数、PM_(10)质量浓度及常规气象观测资料,研究了东北本底地区气溶胶散射系数的变化特征.结果表明,2018年龙凤山站3个波长下气溶胶散射系数的均值为(194.1±202.4)Mm^(-1)(450 nm)、(133.4±139.2)Mm^(-1)(550 nm)、(81.8±85.3)Mm^(-1)(700 nm).龙凤山地区散射系数具有明显的日变化特征,且不同季节的日变化特征具有较大区别.龙凤山地区地处相对洁净的背景地区,气溶胶散射系数水平相对较低,春季受局地及长距离风沙的影响散射系数均值较高,冬季东北地区采暖燃烧排放量比较大,大气层相对稳定,不利于气溶胶污染物的扩散,冬季气溶胶散射系数最高.夏秋季受湿沉降与植被条件的影响气溶胶散射系数最低.散射系数与PM_(10)质量浓度相关性较好,相关系数r为0.82.龙凤山PM_(10)的质量散射效率为3.6 m^(2)·g^(-1)(550 nm).2018年龙凤山PM_(10)气溶胶的散射Angstrom指数(SAE)平均值为1.96±0.25,表明在观测期间气溶胶主要是以较小的粒子主导,夏季的SAE最大,秋季的SAE最低,春季和冬季居中. 展开更多

关键词 气溶胶散射系数 龙凤山 区域本底站

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塔克拉玛干沙漠腹地沙尘气溶胶对低层大气的加热效应 被引量：5

5

作者 陈霞 魏文寿 +1 位作者 顾光芹 安月改 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1235-1246,共12页

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站2006年8月1日—2007年7月31日近地层80m铁塔逐时温度、辐射和5minPM10浓度、黑碳(BC)质量浓度、散射系数等数据,结合地面常规气象数据筛选出四季沙尘过程,剔除云的影响,以每次沙尘过程的晴空为大气背景... 利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站2006年8月1日—2007年7月31日近地层80m铁塔逐时温度、辐射和5minPM10浓度、黑碳(BC)质量浓度、散射系数等数据,结合地面常规气象数据筛选出四季沙尘过程,剔除云的影响,以每次沙尘过程的晴空为大气背景值,分析沙尘气溶胶对低层大气的加热效应。结果表明,沙漠腹地沙尘过程对低层大气日平均温度有显著的增温效应,扬沙在冬、春季最剧烈,日平均温度分别高出晴空3.4和3.8℃,沙尘暴其次,浮尘最小。沙尘过程显著地增大了大气逆辐射量,沙尘暴日平均为晴空的1.24倍,扬沙为晴空的1.21倍。沙尘影响低层大气温度梯度分布,显著缩短了大气的逆温时间,减弱了逆温强度。沙尘过程对低层大气增温的原因,春季是大粒子浓度的显著增大,冬季是吸收性粒子的增多,而夏、秋季则为小粒子浓度的增大和散射系数的增大。低层大气温度梯度在扬沙天气随PM10的增加而减小,主要由低层10m以下大气温度变化引起;浮尘天气主要与小粒子浓度关系密切,其影响高度最大,春、夏季可以达全层80m,秋、冬季也可超过32m;沙尘暴一致性较差,除秋季外,均由2m以内温度变化所致。 展开更多

关键词 沙尘气溶胶 加热效应 PM10浓度 沙尘气溶胶散射系数 黑碳质量浓度 塔克拉玛干沙漠

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2016年冬季北京地区一次重污染天气过程边界层特征 被引量：39

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作者 桂海林 江琪 +3 位作者 康志明 李炬 刘超 尤媛 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2739-2747,共9页

利用中国气象局地面常规观测资料、微脉冲激光雷达(MINI-MPL)、风廓线雷达资料、生态环境部大气成分等资料,对2016年12月16~21日京津冀多地污染过程的生消特征、与气象条件的关系以及边界层的结构特点进行了分析.结果表明:大气处于静稳... 利用中国气象局地面常规观测资料、微脉冲激光雷达(MINI-MPL)、风廓线雷达资料、生态环境部大气成分等资料,对2016年12月16~21日京津冀多地污染过程的生消特征、与气象条件的关系以及边界层的结构特点进行了分析.结果表明:大气处于静稳状态,低层大气盛行偏南气流,大气湿度持续增加,加之北京三面环山不利于污染物扩散的特殊地形是造成北京此次严重空气污染的重要因素.重污染期间,污染物主要聚集在800m高度以下,严重污染时,污染物高度甚至仅有400m左右.风廓线雷达反演风场显示:2次PM2.5浓度快速上升阶段低层伴随持续偏南风或偏东风.污染过程期间,逆温结构明显,两次污染快速发展阶段恰好出现在两次逆温最强时段.此次污染天气过程,激光雷达退偏振比总体小于0.25,反映污染主要是人类活动产生气溶胶,前期以一次排放颗粒物为主,后期以二次转化颗粒物为主.退偏振比污染过程前期呈明显日变化特征,且白天退偏比比夜间高. 展开更多

关键词 PM2.5 气溶胶散射系数 退偏振比 激光雷达 风廓线雷达 北京

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FFIM用于机载大气激光雷达ABCT反演的可行性研究

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作者 刘厚通 陈良富 苏林 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1876-1883,共8页

Fernald前向积分法能否用于机载大气探测激光雷达气溶胶后向散射系数的反演一直是一个有争议的课题.本文利用青岛机载大气探测激光雷达实测数据、国外机载大气探测激光雷达实测数据和机载大气探测激光雷达模拟数据,对Fernald前向积分法... Fernald前向积分法能否用于机载大气探测激光雷达气溶胶后向散射系数的反演一直是一个有争议的课题.本文利用青岛机载大气探测激光雷达实测数据、国外机载大气探测激光雷达实测数据和机载大气探测激光雷达模拟数据,对Fernald前向积分法应用于不同高度的机载大气探测激光雷达气溶胶后向散射系数反演的误差进行了定量分析,分析结果表明:飞机的飞行高度在3.5km左右,标定值存在20%的误差时,离地面2km的高度范围内反演得到的气溶胶后向散射系数的相对误差在12%以内,但在标定点附近相对误差可达20%;飞机飞行高度在7km左右,当标定值存在100%的误差时,反演得到的气溶胶后向散射系数的相对误差大都在10%～15%之间,标定值存在400%的误差时,反演得到的气溶胶后向散射系数的相对误差大部分在15%～50%之间.本文从理论上对Fernald前向积分法应用于机载大气探测激光雷达气溶胶后向散射系数反演出现负值的原因进行了探讨.研究表明:Fernald前向积分法能够较准确地反演出中高空探测(4.5km以上)机载大气探测激光雷达气溶胶后向散射系数,但应用于低空探测(4.5km以下)机载大气探测激光雷达气溶胶后向散射系数反演时,反演误差较大甚至反演结果会出现负值. 展开更多

关键词 大气光学 Fernald前向积分法 机载大气探测激光雷达 气溶胶后向散射系数

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三波段积分浑浊度仪的检测和校准 被引量：4

8

作者 史晋森 赵敬国 +3 位作者 葛觐铭 闭建荣 王鑫 陈敏 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1372-1378,共7页

在兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)长期观测运行的基础上,针对测量气溶胶散射特性的三波段积分浑浊度仪(TSI3563)的校准和检测问题进行了探讨.讨论了TSI浊度仪检测和校准气体的选择,零气主要使用经高效微粒空气过滤器过滤的干净... 在兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)长期观测运行的基础上,针对测量气溶胶散射特性的三波段积分浑浊度仪(TSI3563)的校准和检测问题进行了探讨.讨论了TSI浊度仪检测和校准气体的选择,零气主要使用经高效微粒空气过滤器过滤的干净空气,标准气体主要使用CO2;总结出浊度仪零气检测和标准气体检测的理论依据,每天零气检测时,散射系数的变化范围为13Mm,平均值范围为11.5Mm,当超出这个范围就需要进行零点设定,每3-5d进行标准气体检测时,散射系数的平均值和理论计算值的误差超出5%的范围,就需要进行全校准;最后介绍了零气校准和全校准的方法. 展开更多

关键词 积分浑浊度仪 气溶胶散射系数 浊度仪检测 浊度仪校准

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一种改进的TSI3563积分浊度误差校正方法 被引量：3

9

作者 马楠 周秀骥 +1 位作者 颜鹏 赵春生 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期12-21,共10页

TSI3563型积分式浊度计是一种性能出色的气溶胶散射系数观测仪器,然而由于仪器设计所固有的限制,TSI3563型浊度计观测结果包含有角度截断和非朗伯体光源两项系统性误差,会使观测结果较真值偏小10%左右。因此,需要对TSI3563型浊度计的观... TSI3563型积分式浊度计是一种性能出色的气溶胶散射系数观测仪器,然而由于仪器设计所固有的限制,TSI3563型浊度计观测结果包含有角度截断和非朗伯体光源两项系统性误差,会使观测结果较真值偏小10%左右。因此,需要对TSI3563型浊度计的观测结果进行校正才能得到较为精确的散射系数观测值。该研究利用2009年华北平原HaChi气溶胶外场观测数据测试了现有校正方法,结果显示,传统的校正方法在我国华北平原这样的高气溶胶污染地区并不适用。为此,提出一种改进的校正方法,利用同时观测的PM_1和PM_(10)数据,在校正方案中加入超微米粒子体积比这一参量,对于不同体积比采用不同的校正函数。利用实际观测数据检验后发现,改进方法的校正效果相对于传统方法有很大改善。 展开更多

关键词 气溶胶散射系数 TSI3563三波段积分浊度计 角度截断和非理想光源误差

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星载高光谱分辨率激光雷达的高光谱探测分光比优化分析 被引量：6

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作者 董俊发 刘继桥 +3 位作者 朱小磊(指导) 毕德仓 竹孝鹏 陈卫标 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第S2期7-12,共6页

高光谱分辨率激光雷达具有分离大气分子散射和气溶胶散射的固有特性,无需假设激光雷达比即可反演气溶胶后向散射系数和消光系数。但由于全球大气气溶胶分布不均匀,造成分子信号接收的高光谱探测通道与参考通道的回波信号信噪比变化大,... 高光谱分辨率激光雷达具有分离大气分子散射和气溶胶散射的固有特性,无需假设激光雷达比即可反演气溶胶后向散射系数和消光系数。但由于全球大气气溶胶分布不均匀,造成分子信号接收的高光谱探测通道与参考通道的回波信号信噪比变化大,最终导致反演误差变大。因此必须考虑两通道的接收能量优化分配以减少反演误差。基于回波信号与气溶胶的分布相关机理,将全球气溶胶分布分为三种类型,分析并比较分子通道与平行参考通道的信噪比和反演误差随分光比变化,得到了各大气模式下优化的分光比。 展开更多

关键词 激光雷达 高光谱分辨探测 气溶胶后向散射系数 误差优化

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CALIOP数据在星载相干多普勒测风激光雷达性能仿真中的应用 被引量：3

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作者 卢博 吴东 张天澈 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期119-125,共7页

利用2007—2008年21个月CALIOP测量的夜间气溶胶后向散射系数的全球三维平均分布数据取代传统仿真中的气溶胶模型数据,对晴空条件下的2.1μm相干多普勒测风激光雷达的测风性能进行了计算机仿真研究。仿真结果表明,采用合理的系统参数设... 利用2007—2008年21个月CALIOP测量的夜间气溶胶后向散射系数的全球三维平均分布数据取代传统仿真中的气溶胶模型数据,对晴空条件下的2.1μm相干多普勒测风激光雷达的测风性能进行了计算机仿真研究。仿真结果表明,采用合理的系统参数设计,在20°S至40°N之间4.5km海拔之下单激光脉冲的径向风速误差普遍小于1m/s。以1m/s作为可接受风速误差的标准,符合标准的最大可测量海拔高度向两极方向递减,在南极附近减至1~2km。若10个激光脉冲平均测量,在对流层下层风速误差可降至0.5m/s以内,且在35°N附近最大可测量海拔高度可达5.5km。 展开更多

关键词 CALIOP 相干多普勒测风激光雷达 性能仿真 气溶胶后向散射系数

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