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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
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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
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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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无锡夏季颗粒污染物的垂直特征分析 被引量:12
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作者 东梅 王界 +1 位作者 赵冬 陈诚 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期490-498,共9页
针对无锡地区2013年8月13日至31日期间的晴朗、降雨、污染过程,利用地基遥感设备大气颗粒物监测激光雷达对气溶胶光学特性的时空演变特征进行监测.结果表明晴朗天气下污染物早晚分布较少、中午集聚较多的特点,并且午间污染物的扩散高度... 针对无锡地区2013年8月13日至31日期间的晴朗、降雨、污染过程,利用地基遥感设备大气颗粒物监测激光雷达对气溶胶光学特性的时空演变特征进行监测.结果表明晴朗天气下污染物早晚分布较少、中午集聚较多的特点,并且午间污染物的扩散高度可以达到1.5km以上.晴朗天气下气流的水平、垂直运动增强有利于污染的扩散,这也是污染程度较轻和能见度超过20km的重要原因;降雨过程中,雨云层分布高度在500m以下,雨云中的水滴产生的消光系数大于2km-1,能见度不足10km,降雨过程中空气对流增强,风速增大,加上颗粒物的湿沉降作用减轻污染程度;污染时段,由于静稳天气,使得污染物扩散不利,颗粒物主要集中在近地面1km以内,颗粒物产生的消光系数较长时段超过0.5km-1.激光雷达的探测结果显示,8月30日外来污染物的输送和局地污染物的复合使得污染程度加重.通过后向轨迹模式分析发现,该污染团可能来自站点的西北方向.近地面PM2.5的质量浓度在晴天和降雨过程中均不超过50μg·m-3,但是在污染过程中,PM2.5峰值接近160μg·m-3.近地面碳黑浓度的变化趋势PM2.5一致,尤其在污染过程中,碳黑的质量浓度达到9μg·m-3.结合近地面观测与颗粒物激光雷达的地基遥感监测结果,能够对无锡地区颗粒物的垂直分布进行初步解析. 展开更多
关键词 颗粒物监测激光雷达 消光系数 退偏振度 外来输送 垂直分布
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灰霾污染和清洁过程中污染物垂直结构特征 被引量:3
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作者 王界 李亮 +3 位作者 孟晓艳 潘本锋 万学平 贾国山 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期146-152,共7页
针对无锡地区2013年11月6—13日经历的灰霾污染和清洁过程,采用地基遥感激光雷达对空气中的气溶胶颗粒物垂直分布进行垂直探测,发现污染时段气溶胶颗粒物主要积聚在1.8 km以下,消光系数的日均值统计表明,从近地面至高空1.5 km,颗粒物产... 针对无锡地区2013年11月6—13日经历的灰霾污染和清洁过程,采用地基遥感激光雷达对空气中的气溶胶颗粒物垂直分布进行垂直探测,发现污染时段气溶胶颗粒物主要积聚在1.8 km以下,消光系数的日均值统计表明,从近地面至高空1.5 km,颗粒物产生的峰值消光系数稳定在0.2 km^(-1);而清洁时段,由于垂直扩散条件改善,颗粒物随高度增加明显减少,1.5 km处的消光系数不足0.05 km^(-1)。同时发现污染时段中,近地面PM_(10)、PM_(2.5)、碳黑(BC)的平均浓度分别是清洁时段的2.48、2.76、3.66倍;大气氧化剂(O3和NO_x的总和)平均值水平是清洁时段的1.73倍。气象条件分析发现,锋面的移动使大气水平、垂直对流运动加剧,污染物得以迅速扩散,空气质量转好,这也是此次污染清除的主要原因。 展开更多
关键词 颗粒物激光雷达 垂直分布 消光系数 退偏振度
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河西走廊地区一次典型夏季沙尘过程分析
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作者 陶会杰 朱文萍 +1 位作者 张强 马迪 《绿色科技》 2023年第10期78-81,共4页
通过分析2020年甘肃省河西走廊地区夏季一次持续时间较长的沙尘天气,结合天气形势和颗粒物激光雷达监测数据,探究了沙尘过程中各城市空气质量的变化情况、污染成因及沙尘传输特征。结果表明:6月29日至7月3日,南疆盆地产生的沙尘在偏西... 通过分析2020年甘肃省河西走廊地区夏季一次持续时间较长的沙尘天气,结合天气形势和颗粒物激光雷达监测数据,探究了沙尘过程中各城市空气质量的变化情况、污染成因及沙尘传输特征。结果表明:6月29日至7月3日,南疆盆地产生的沙尘在偏西风作用下输入河西地区,沙尘气团自西向东传输,造成河西五市PM 10小时浓度峰值达1000μg/m^(3)以上,空气质量指数(AQI)严重污染级别持续时间较长,雷达消光系数和退偏振比同步升高。 展开更多
关键词 沙尘天气 天气形势 颗粒物激光雷达 河西走廊
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