中国地区MODIS气溶胶光学厚度产品综合验证及分析

讨论了2000年02月~2019年08月不同分辨率、算法中等分辨率成像光谱仪（MODIS）气溶胶光学厚度（AOD）产品在不同季节、区域、下垫面条件下中国区域的精度和适用性,在像元尺度上对比了重采样降低分辨率后的多角度大气校正（MAIAC）AOD数据与其他产品的精度.研究表明：在同等验证条件下,相较于暗目标算法（DT）、深蓝算法（DB）和暗目标与深蓝结合算法（DTB）,1km MAIAC AOD产品在中国地区与AERONET站点AOD观测数据整体一致性最高,R²达到0.891,均方根误差（RMSE）仅为0.126,超过75%的验证样本落在期望误差线（EE）范围内;同时,该产品受季节、区域和下垫面变化影响也最小,其中秋季R²达到0.917,RMSE为0.111,样本落在EE内的比例达到80.11%.3km DT算法AOD产品在植被覆盖率较大的森林和农田区域优于1km MAIAC AOD产品,在植被覆盖率较小的草地和城市区域则差于1km MAIAC AOD产品,且该产品在不同季节均存在AOD高估问题,其中,夏季高估程度最高（平均相对误差（RMB）=1.622,AOD值高估62.2%）.DB在长三角和珠三角地区存在AOD被低估的现象.DTB算法兼顾了DT算法和DB算法的优缺点,DTB算法AOD产品的相关性一般高于DB算法AOD产品,样本被高估程度一般低于DT算法AOD产品.通过重采样方法降低1km MAIAC AOD产品分辨率后,相同尺度下的MAIAC AOD数据精度优于DT算法、DB算法和DTB算法AOD产品,因此,MAIAC算法更适用于小尺度城市群集中区域的大气环境监测.     

基于光纤传感探测的直升机修理异常振动源定位研究

目的 针对直升机异常振动故障排除,对振动源进行检测,并分析振源频谱,准确定位异常振动源,指导振动源调整,并对调整情况进行检测,提升直升机异常振动排故效率。方法 结合光纤传感器的振动检测特性应用分析,开发一套基于光纤传感探测的直升机修理异常振动源定位系统,实现直升机的振动源动态监控。结果 识别了直升机的主要振动源,分析统计了振动源频率,梳理了直升机试车、试飞典型振动故障,研究了光纤振动传感器感知被测量的实时调制方法和信号调制的光波解调方法,结合应用需求对市场上成熟的分布式光纤传感系统进行了优化设计,采用深度学习技术,对后端数据处理平台软件进行了重新设计。结论 通过有针对性地创建识别模型库,并对模型库进行实际样本训练,模型准确率可达到66.37%。     

济南地区一次沙尘过程的激光雷达观测分析

利用微脉冲激光雷达探测技术,结合常规污染物监测以及PM_(2.5)化学组分监测数据,对2017年5月影响济南地区的一次沙尘天气过程进行分析。结果表明:5月4日12:00沙尘天气开始影响济南市,PM_(10)小时浓度大幅升高,至5月5日13:00,PM_(10)小时浓度达到峰值(质量浓度953μg/m~3)。沙尘过境期间近地面1 500 m以下形成消光系数和退偏比极大区,其中5月5日11:00—13:00,300 m处退偏比平均高达0. 19,非球形特性显著。沙尘天气过程中Mg~(2+)组分、Ca~(2+)组分增幅最为明显。后向轨迹模型HYSPLIT显示,此次沙尘起源于内蒙古中西部地区,沿高空西北方向传输至济南地区。     

基于遥感数据的京津冀地区PM2.5时空分布特征

基于MODIS AOD遥感数据,采用多元线性回归模型对PM2.5地面监测数据进行模拟估算,同时加入降水量、相对湿度等气象因子以提高模型精度,结合GIS空间分析技术,得到2015—2016年京津冀地区空间连续的PM2.5浓度分布。结果表明:利用多元线性回归模型反演PM2.5浓度效果较好,R 2均在0.59~0.84之间。在时间上,京津冀地区PM2.5浓度呈现出夏季最低、秋季稍高、冬春两季最高的变化趋势;在空间上,2015年和2016年京津冀地区PM2.5浓度有明显的区域差异,均呈现出西北低、东南高的分布格局,大致与燕山山脉和太行山脉走向一致。     

水中六价铬光纤传感检测方法的研究

探讨光纤传感检测探头的原理,建立适应现场检测水中六价铬的方法。水中Cr6+与二苯基碳酰二肼反应生成紫红色产物,光纤探头插入水样中进行测定。其检测浓度范围为0.04～1.0mg/L,最低检出限为0.04mg/L。采用光纤传感测定水中六价铬,为野外和在线检测提供一种新方法。     

PWD22能见度仪监测上海市水平能见度的试验研究

利用PWD22能见度仪监测数据,分析了上海市2008年—2009年能见度日变化规律和四季逐日变化特征,以及能见度和混合层高度(MLH,Mixed Layer Height)、空气污染指数(API)及气象要素(相对湿度、风速、温度)的相关性。结果表明,能见度一峰一谷日变化特征明显,峰值出现在14:00~16:00,谷值出现在6:00~8:00。能见度与MLH相关性显著,与温度最差。能见度和气溶胶光学厚度(AOT)线性拟合呈负相关关系,且夏季相关性最显著,冬季最差。     

基于弥散光纤的二氧化钛光催化反应器

以弥散光纤(SOF)作为基体、负载纳米二氧化钛膜制备光纤式反应器,可有效提高催化剂与降解物的接触面积,提高光的传输、利用效率,克服了传统固定床反应器的不足,应用新型的光纤式反应器催化降解4-氯苯酚,降解率达到95%.     

南极企鹅粪土地层、机体组织与卵中POPs含量分布及其生态环境意义

对南极阿德雷岛企鹅栖息地粪土混合地层进行210Pb定年,同时采用气相色谱－电子捕获检测器 (GC－ECD)内标定量法测定了企鹅栖息地粪土混合地层及其机体组织中的有机氯污染物分布.结果表明:粪土混合地层中表层的有机氯污染物含量最高,w(PCBs),w(HCHs)和w(DDTs)分别为0.92,0.42和0.70 ng/g. 与非栖息地的比较表明,通过有鸟类活动的粪土混合地层(营巢和粪便)输入的PCBs和OCPs比无鸟类生命途径的高. 因此,海鸟成为将有机氯污染物带到南极大陆的媒介和途径. 有机氯污染物主要分布在企鹅机体的脂质和脂肪中,其中脂肪和尾臀腺中的含量最高,脂肪中w(PCBs),w(HCB),w(HCHs) 和w(DDTs)分别为126.9～277.0,43.2～197.0, 未检出～20.7 和79.4～110.1 ng/g. 蛋卵中w(PCBs), w(DDTs),w(HCB)和w(HCHs)分别为0.4～0.9,2.4～10.3,6.0～10.2和0.1～0.4 ng/g,总积蓄水平依次为HCB>DDTs>PCBs>HCHs. 对比PCBs在企鹅体内的积累与排出(粪土和产卵)过程可知,前者占主导地位.在南极企鹅机体组织和卵中检出PCBs和OCPs表明,有机氯农药可在鸟类动物体内积累与代间转移,在相当长的时期内难以消除.      

Geochronology of anthropogenic radionuclides in Ribeira Bay sediments, Rio de Janeiro, Brazil

Ribeira Bay is located approximately 130 km south of the city of Rio de Janeiro and receives discharges of liquid effluent from the Angra dos Reis nuclear power plant (NPP) site, where two pressurized water reactors are located. To test whether the presence of anthropogenic radionuclides in sediments in Ribeira Bay could be correlated to the NPP operations, we sampled seven sediment cores and determined accumulation rates and chronologies. Only one sediment core did not exhibit a superficial mixing layer; this sample was used for dating purposes. Cesium-137 and ²⁰⁷Bi were observed in this sediment profile, but their presence was associated with atmospheric fall-out rather than the nearby NPP. The exponential decay of ²¹⁰Pb concentration with sediment layer depth was verified below a superficial mixing layer for all other sediment cores. Calculated accumulation rates ranged from 1.2 mm y⁻¹ in the inner bay to 6.2 mm y⁻¹ close to its entrance.     

MODIS derived fire characteristics and aerosol optical depth variations during the agricultural residue burning season, north India

Agricultural residue burning is one of the major causes of greenhouse gas emissions and aerosols in the Indo-Ganges region. In this study, we characterize the fire intensity, seasonality, variability, fire radiative energy (FRE) and aerosol optical depth (AOD) variations during the agricultural residue burning season using MODIS data. Fire counts exhibited significant bi-modal activity, with peak occurrences during April-May and October-November corresponding to wheat and rice residue burning episodes. The FRE variations coincided with the amount of residues burnt. The mean AOD (2003-2008) was 0.60 with 0.87 (+1σ) and 0.32 (−1σ). The increased AOD during the winter coincided well with the fire counts during rice residue burning season. In contrast, the AOD-fire signal was weak during the summer wheat residue burning and attributed to dust and fossil fuel combustion. Our results highlight the need for ‘full accounting of GHG’s and aerosols’, for addressing the air quality in the study area.