北京冬季雾日大气污染结构特征

运用激光雷达和大气污染监测网络观测了2007年2月北京地区2次平流雾大气污染过程. 通过分析雾生消过程中大气颗粒物消光性的垂直结构、地面大气污染物质量浓度的水平分布及其演变,研究了北京市雾日大气污染的空间结构特征. 结果表明:雾生成前及持续阶段大气扩散条件较差,污染积累明显,但高湿度雾能加速污染物的湿沉降,雾生成后污染会略有回落. 雾生成前后大气污染垂直分布变化显著,但静稳气象条件下,大气污染的水平分布受雾的影响较小. 相对湿度是影响雾日大气污染变化的重要因素,决定了污染物湿沉降量的大小. 在2007年2月21—22日的平流雾过程中,SO₂和NO₂浓度与雾生成前相比分别下降了56%与47%,湿沉降量分别为48.0和30.8 g/km2;而在25—27日的平流雾过程中,SO₂和NO₂湿沉降量分别为16.3和14.3 g/km2.      

微波超视距雷达大气波导环境

针对岸基/舰载微波超视距雷达远距离海上低空或海面目标探测的实际需求,首先对大气波导的直接测量和遥感反演等探测方法进行了分析比较,基于对大气波导形成机制和中尺度数值预报模式的分析,指出了有效预报大气波导需要解决的3个基本问题,最后对微波超视距雷达电波传播模型和评估方法进行了讨论。     

雷达吸波涂层海洋大气环境适用性试验研究

目的 分析一种雷达吸波隐身涂层在海洋大气自然环境下性能的变化规律。方法 对12个月不同阶段涂层的常规物理性能和电性能进行检测,其中常规物理性能包括宏观形貌、金相形貌、微观性能、附着力、抗冲击强度和红外光谱。结果 从宏观形貌看,涂层明度和色差值呈上升趋势,12个月明度增加1.22,色差值增加2.91,颜色向绿色和蓝色发展,失光率先增大、后减小,最大失光率为9个月时的34%。涂层附着力和试验时间呈现非线性关系,6个月时,附着力降低了18%,12个月时增大了24%。涂层在2～18GHz的频率范围内,吸波曲线大体呈“U”形,最低反射率随时间向低频方向偏移。涂层金相形貌、微观性能、抗冲击强度和红外光谱特征总体变化不明显。结论 在1a内,自然海洋大气环境对雷达吸波隐身涂层常规物理性能和电性能产生了一定影响,但在试验时间相对较短情况下,海洋大气环境对涂层老化的影响作用尚未充分显示,需要结合更长周期的试验数据进一步分析。     

多遥感设备联用在区域空气质量变化与边界层结构关系研究中的应用

为研究佛山地区空气质量变化与边界层结构的关系,2015年10-12月在佛山地区3个站点同步开展了多台风廓线雷达、激光雷达、微波辐射计联用的大气边界层结构观测实验.结果表明:风廓线雷达探测可获得平均风场垂直分布的连续变化,发现佛山地区风场垂直分层结构明显,空气污染与近地小风层厚度的相关性较强.激光雷达探测可获得颗粒物消光特性垂直分布的连续变化,发现佛山地区颗粒物消光特性与大气边界层结构有密切关系,空气质量指数(AQI)变化与颗粒物激光雷达探测反演的边界层高度相关性较高,相关系数为-0.58.微波辐射计探测可获得平均温度、相对湿度垂直分布的连续变化,逆温和相对湿度变化对边界层日变化及空气污染成因分析有较高的价值.通过多设备联合探测,可同时获得研究地区平均风场垂直分布特征、颗粒物浓度变化特征、逆温和相对湿度的变化特征.多设备联合探测,有利于区域空气质量变化与边界层结构关系机理研究,对区域空气质量变化的预测预报有重要作用.     

Images of the invisible-prospection methods for the documentation of threatened archaeological sites

To understand the development of prehistoric cultural and economic activities, archaeologists try to obtain as much relevant information as possible. For this purpose, large numbers of similar sites must be identified, usually by non-destructive prospection methods such as aerial photography and geophysical prospection. Aerial archaeology is most effective in locating sites and the use of digital photogrammetry provides maps with high accuracy. For geophysical prospection mainly geomagnetic and geoelectrical methods or the ground-penetrating radar method are used. Near-surface measurements of the respective contrasts within physical properties of the archaeological structures and the surrounding material allows detailed mapping of the inner structures of the sites investigated. Applying specially developed wheeled instrumentation, high-resolution magnetic surveys can be carried out in a standard raster of 0.125Ǵ.5 m covering up to 5 ha per day. Measurements of ground resistivity or radar surveys in a raster of 0.5 or 0.5Ǵ.05 m, respectively, are used to gain information on archaeological structures and on the main stratigraphic sequence of sites covering up to 0.5 ha per day. Data on intensities of the Earth's magnetic field, apparent resistivities of the ground or amplitudinal information of radar reflections are processed using a digital image processing technique to visualize the otherwise invisible archaeological structures or monuments buried in the ground. Archaeological interpretation, in the sense of detecting, mapping and describing the archaeological structures, is done using GIS technology by combining all relevant prospection data. As most of the Middle European archaeological heritage is under a massive threat of destruction, dramatically accelerated by intensive agriculture or industrial transformation of the landscape, the prospection techniques presented here represent an approach towards an efficient documentation of the disappearing remains of our ancestors.     

基于观测的模型(OBM)的发展历程及其在我国大气化学研究中的应用与展望

基于观测的模型OBM(observation-based model)作为分析大气化学过程的重要方法之一,在深度挖掘大气综合观测数据以及全面认识区域大气复合污染成因方面具有广阔的应用潜力. 为进一步推进OBM在大气化学研究中的应用并提升PM_2.5和臭氧(O₃)协同防控的有效性和科学性,本文梳理了OBM结构和内置大气化学机制的发展历程,并总结了应用OBM解析O₃和二次气溶胶生成机制及其他活性成分化学机制的研究成果. 结果表明:OBM结构和内置大气化学机制在不断更新,使OBM由最初用于O₃生成机制的研究逐步发展成为功能强大的大气化学全过程分析工具,为我国大气复合污染防治工作提供了重要的技术支撑. 但是,OBM自身结构的局限性、我国尚未掌握OBM核心技术以及可利用的观测数据仍有限等原因制约了OBM在我国大气化学研究中的进一步应用和推广. 针对上述问题提出如下建议:在实际应用中应根据大气化学过程解析需求来选择合适的模型,充分发挥OBM的优势;开发具有中国自主知识产权的在线OBM运行系统和大气化学机制;建立有代表性的区域监测网络为OBM的进一步应用和推广提供综合数据支撑.      

风廓线雷达资料在灰霾预报中的应用研究

利用风廓线雷达资料对2008年7月-2010年6月的灰霾日进行了分析。结果表明:灰霾有明显的季节变化,不同程度的灰霾主要出现在10月-次年4月份,其他月份出现较少。风速对灰霾的出现与否起着重要的作用,在易出现灰霾的10月-4月中层风速≥10 m/s时不易出现灰霾,此情况约占非霾日的87%,反之则易出现,风速越小,灰霾污染程度越严重。不易出现灰霾的5月-9月除了看中层风速外,还要结合大气边界层高度和天空状况,中层风速较小的情况下,降雨频繁和大气边界层较高时也不易出现灰霾。     

隐身涂层海洋环境适应性问题剖析

通过对红外隐身涂层、雷达吸波隐身涂层在海洋环境下出现的外观腐蚀、附着力下降、隐身性能变化等环境适应性问题的剖析,为设计、研制部门降低环境作用影响提供依据,并进一步强调环境适应性是武器装备的一个重要质量特性。     

高温高湿高盐环境雷达典型部件腐蚀分析

目的研究雷达典型部件长期工作在高温、高湿、高盐雾等环境下腐蚀情况的影响机理。方法提出在该环境下对雷达典型部件多场耦合的仿真计算方法,以计算流体动力学(CFD)软件FLUENT为平台,建立雷达典型部件的有限元模型,对雷达典型部件进行仿真模拟分析。结果得到了雷达典型部件的温度、湿度和盐度分布云图和综合环境腐蚀云图,从腐蚀云图可以看出,部件表面腐蚀程度在0.6 mm以上,腐蚀程度比较严重,仿真结果与实际检测结果较为吻合。从分布云图可知,单一的温度或盐度因素对部件表面的腐蚀情况影响较小,湿度对其影响较为显著。结论验证了仿真计算方法的合理性和正确性,为雷达典型部件的动力学仿真,为其腐蚀现象的进一步研究及预防提供了理论指导。     

大连海岸带夏、秋季大气沉降(微)塑料的赋存特征及其表面生物膜特性

微塑料作为一种新污染物,在水体、土壤和大气环境介质中均有分布.相比于海洋和陆地环境中微塑料研究的广度和深度,大气微塑料的研究还处于起步阶段.目前,有关大气环境中微塑料研究较少,对其污染特征和潜在风险的认识还不足.因此,调查了大连海岸带夏、秋季大气沉降样品中微塑料的赋存特征,探索了大气沉降塑料碎片表面生物膜的群落结构与功能特征.结果表明,大连海岸带夏、秋季大气沉降微塑料类型以纤维类为主,颜色以透明、蓝色和黑色为主,粒径以小于1 mm为主,成分主要为聚对苯二甲酸乙二醇酯、赛璐玢和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物等(>90%).大连海岸带夏、秋季大气微塑料表面风化特征明显,且有微生物的定殖和生物膜的形成.变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是构成大连海岸带夏、秋季大气沉降塑料碎片表面生物膜的优势菌群.基因功能预测结果表明,大连海岸带夏、秋季大气沉降塑料碎片附生生物膜中存在与人类疾病密切相关的功能基因.本研究结果可为大气微塑料及其附生生物膜的环境与健康风险评估提供科学依据.     

车载雷达工作室三维空气流动与传热数值模拟

应用计算流体力学和计算传热学方法对某车载雷达工作室内的三维空气流动和传热进行了模拟与数值计算.建立了车载雷达工作室内三维空气流动与传热计算的物理模型和数学模型,应用κ-ε紊流方程模型、非结构化网格和有限容积法对某车载雷达工作室内的空气流场与温度场进行了三维数值仿真计算与分析,为该车载雷达工作室生存环境的改善与优化提供了...     

Comparative study of seasonal air pollutant behavior in a Mediterranean coastal site: Castellón (Spain)

During January, July and August 1988, two experimental campaigns were carried out in the surroundings of the Castellón industrial area located on the Spanish east coast. The main objective was to study the dispersion of the power plant plume located on this site. This work also forms part of a larger program intended to compose a mosaic of atmospheric mesoscale flows related to air pollution cycles for the whole of the Iberian peninsula.In this program, air pollutants have also been considered as tracers of opportunity of the atmospheric circulations, and the study of ground-level concentration cycles has been used to provide evidence for the meso-meteorological processes. On the Castellón coast, and for most of the year, surface atmospheric dynamics are dominated by local cycles of north-west nocturnal drainage winds and east to south-south-east daytime sea-breeze flows. This regime is particularly marked during the summer, while the effect of large scale synoptic conditions is more noticeable in winter and spring.A mobile laboratory was used to collect 10 min averaged values of O₃, NO, NO₂, and SO₂. This unit was placed in the expected zone of influence of the coastal industries during the sea-breeze regime. Data obtained under summer and winter conditions have been compared and, while the temporal evolution of the concentrations of the compounds studied have similar structures, high ozone values have been detected in association with the onset of the sea-breeze during the summer.     

Sodar in air pollution meteorology

Information concerning atmospheric stability and turbulence is basic in studies related to air pollution meteorology. In this context a monostatic sodar has been operating at the National Physical Laboratory, New Delhi, for many years to probe the thermal structure of the lower atmosphere in real time and space.Various observed thermal structures viz. nocturnal inversion, thermal plumes, formation and break-up of inversion, orographical mixing, multilayered structures and waves etc., are the result of the different atmospheric stabilities and turbulence conditions. These structures have been studied in the light of surface measurements of wind speed and direction for organized indexing of the structural details to infer meteorological conditions concerning Pasquill stability classifications.The height of the ground-based thermal structure has been correlated with the Richardson number, Ri, for quantitative estimation of the turbulence parameter. Estimated values of Ri have been further used to determine the cross wind dispersion coefficient, σ_y. The results obtained are realistic and can be used as input parameters for air pollution modelling.     

基于地基遥感资料的厦门市污染边界层特征分析

城市大气边界层是影响城市环境气象的重要研究对象,本研究利用新型地基遥感数据针对城市颗粒物污染过程开展边界层特征分析,旨在利用风廓线雷达和微波辐射计等高时空分辨率的遥感数据探讨边界层内大气运动、温湿条件的变化与近地面污染累积的关系.结果表明:厦门地区颗粒物污染过程中,边界层内弱风层厚度较地面风速而言更能够代表边界层内扩散条件的变化,可以更好地表征和预测近地面污染的变化;在局地累积的污染过程中,边界层内存在较厚的弱风层,同时2 km以下的风场有明显的风向转变特征,导致边界层内不存在有效的传输和扩散,另外,污染时边界层垂直温差可以在一定程度上反映干季的垂直扩散条件,0～3 km温差与PM_(2.5)浓度有着密切的联系;冷空气过程有将上游污染物向本地区输送的可能,城市边界层在东北大风的条件下伴随着显著的垂直下沉运动,有利于上空污染向下扩散.多源地基遥感数据联合分析能够进一步解释城市边界层内气象条件对于城市大气污染变化的影响,集合各设备的探测优势开展城市宜居和污染气象条件研究具有较高的科学性和可行性.     

基于风廓线雷达对成都地区典型持续性重污染天气的研究

基于风廓线雷达数据、大气污染数据及气象数据对2017年12月17日—2018年1月3日成都地区的一次持续性重污染天气过程进行研究,并对两次污染物浓度爆发式增长阶段的污染原因及污染物来源进行了分析.结果表明:①在这次重污染天气过程中,风廓线雷达高精度的风场资料(包括水平风速、风向、垂直风速、大气折射率结构常数C■)配合其他气象要素在分析两个污染阶段污染物的累积及扩散、输送中可以发挥重要的作用,即当成都地区水平风场风速较小且风向多变时,此时受静稳型天气控制,污染物浓度会快速累积增长,而当出现较强的东北风时,可能会有沙尘污染物的输入,应注意沙尘天气的提前预警.垂直风场中垂直速度和大气折射率结构常数C■的变化往往影响着污染物浓度的变化,由于风廓线雷达具有较高的时间分辨率,因此,对污染天气过程的变化有一定的指示意义.②结合局地环流指数和边界层通风量,重新定义了一种适合成都地区风场特征的通风指数:有效通风量(EVI),从而表明第一阶段污染的主要原因是成都地区由静稳型天气控制,边界层内风场对污染物的稀释扩散能力差,导致污染物累积.③通过后向轨迹模拟并结合PM_(2.5)浓度数据进行聚类分析,认为第二阶段污染主要是东北方向携带有大量沙尘污染物的气团输送到成都地区导致的,与源于西北地区沙尘天气的沙尘输送密切相关.     

Comparison of Parallel Structure Concepts for Five-Axis Machining

Parallel structures are characterized by closed kinematics chains. Compared with conventional structures, which have serially arranged axes and are thus characterized by open kinematics chains, parallel structures have a variety of advantages. These primarily include lower moved mass, high dynamics, the high number of possible repeating parts, and the advantageous integration of measures in the control system that are relevant to accuracy. The following presentation classifies parallel structures with six degrees of freedom according to the type of drive used. Based on free-form surface machining in die and mold making, kinematics requirements will be explained and various concepts regarding kinematics, structure. loading, and stiffness will also be discussed. Finally, a preferable solution will be provided in the summary.     

Comparison of cloud microphysics parameterizations for simulation of mesoscale clouds and precipitation

Cloud physics parameterizations are comprehensively reviewed in order to examine their theoretical bases and to evaluate their applicability to mesoscale modeling. The constant distribution functions of hydrometeors assumed in previous work are found to be unrealistic. To circumvent this problem, new parameterizations are developed for mixing ratios of water vapor, cloud water, rain water, cloud ice, graupel and snowflakes. Equations are derived from theoretical considerations and multiple regression applied to results of simulations with a cloud model that incorporates sophisticated treatments of microphysics and dynamics. In a Lagrangian air parcel model under variable atmospheric conditions, the new parameterizations give consistent results and are computationally more efficient than previously available parameterizations.     

微波链路降水测量技术及应用研究进展综述

在介绍微波链路测雨方法的原理、优势的基础上,重点分析了国内外单频微波链路、双频微波链路和微波链路网反演降水的技术现状,讨论了微波链路在天气雷达衰减订正、降雨场联合重构和暴雨监测预警的应用,最后从测量精度、链路频率、测量要素、测量空间四个方面总结了微波链路大气探测技术的发展方向。     

市政常见金属结构大气腐蚀防护方法及薄弱环节调查

文中对山东省17个市的常见市政金属结构的大气环境腐蚀防护现状进行了现场调查,分析了防护方法失效的原因。地理位置、温度、污染物、应力、焊接等因素直接或间接影响腐蚀防护的效果,氯离子沉积和大气污染是加速大气腐蚀防护失效的主要因素。防护方法的合理选择和防护方案的设计对于延长金属结构的使用寿命有重要作用。部分设施虽采用了较好的防护措施,但忽略了薄弱环节导致失效。其中,螺栓的腐蚀防护是一个薄弱环节,情况较为普遍。