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促使区域雾霾形成 趋势与辐射强迫变化的新机制
北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院张芳副教授与美国Texas A&M University张人一教授团队开展合作研究,揭示区域雾霾形成的新机制,与驱动我国雾霾的长期趋势和辐射强迫变化的主要原因。研究显示,近几年,我国虽然重度雾霾发生频率减少,但中/轻度雾霾仍然频频发生,这主要由于在低的SO2浓度和中等相对湿度条件下黑碳(BC)表面的催化氧化反应所引起的颗粒物快速增长所造成。新发现的这种反应机制会增强BC气溶胶对大气的加热和对地表的冷却效应,降低边界层高度,加剧雾霾的发生和发展。但同时,增强的大气加热和地表冷却效应几乎可抵消,因此对大气层顶的总辐射强迫几乎无改变。研究结果表明,近期国家对工业源减排有效的减少了空气中SO2的浓度, 但控制SO2的浓度仅减少重度雾霾的发生频率,不会根本消除重度雾霾的发生与减少轻/中度雾霾发生的频率。指出需同时控制一次排放的黑碳以及其他污染气态物(NOx和NH3等)。 该成果第一作者为北京师范大学全球院张芳副教授。参加研究的其他团队还包括中科院大气物理研究所孙业乐研究员团队等。本研究得到国家自然科学基金和科技部国家重点研发计划资助。成果于北京时间2月10日发表在美国著名科学期刊《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America,缩写PNAS)上。 由于一系列强有效的减排措施,自2013年以来我国重度雾霾(日均PM2.5>200 μg m-3)发生的频率已明显减少。但研究团队基于长期观测资料的分析显示,过去15年(2004-2018年)轻/中度雾霾(PM2.5=100-200 μg m-3 )天数平均达到全年的30%(~113天),且近几年并未呈下降趋势(2013和2018年分别达到176和227天),及重度雾霾的时有发生。如何解释这种雾霾的形成与趋势,仍然是我国研究学者所面临的具有挑战性的前沿科学问题。 本研究论文基于长期观测资料及短期强化观测、实验室烟雾箱模拟以及模型计算等多种手段和方法,从中国近几年强减排、强控制的情境下但雾霾仍然频频发生为着重点,针对我国高浓度水平的一次细颗粒物黑碳(Black Carbon, B)和气态前体物,设计并控制不同湿度条件开展了新鲜排放的BC暴露在大气中最常见的气态污染物(SO2,NO2和NH3)中的烟雾箱模拟实验,揭示BC表面催化SO2的氧化反应过程中硫酸盐的形成和增长、化学机理和影响因素。研究团队发现在极低的SO2浓度(几个ppb)和中等相对湿度(40%)下该反应就可快速生成PM2.5中的主要成分硫酸盐。进一步将实验室烟雾箱的结果应用到实际大气中硫酸盐生成的估算中,发现通过这种BC表面的催化反应途径对中/轻度雾霾和重度雾霾期间硫酸盐总量的贡献分别达到了90-100%和30-50%。此外,基于辐射传输模型模拟计算,还发现该反应机制显著增强了BC气溶胶对大气的加热和对地表的冷却效应,而这种反应机制对大气层顶的净辐射强迫的改变却很小。因此,这种新的机制不仅解释和厘清了为何在大力减排SO2的情境下,我国近几年中/轻度雾霾仍然频频发生的原因和化学机理;首次指出BC气溶胶对区域环境产生重要影响,对全球气候辐射强迫的贡献则可能微乎其微。该研究成果对我国及世界发展中国家合理制定减排措施以治理雾霾、改善空气质量及应对气候变化均具有切实有效的理论指引意义。 论文第一作者我校全球院张芳副教授多年来一直从事大气化学、大气物理以及全球气候和区域环境领域相关的研究,基于多种手段和方法(外场观测、烟雾箱实验和模型模拟等)开展大气细颗粒物(气溶胶)及其环境气候效应研究。近几年的研究主要集中在区域大气细颗粒物理化特性、二次转化和形成、老化和混合状态、吸湿核化(CCN)及其环境气候效应。相关成果发表在PNAS、Atmos. Chem. Phys.、Geophys. Res. Lett.、J. Geophys. Res.、Atmos. Environ.等领域内权威期刊等近70篇,Google 学术SCI总引1600余次, H-index 指数 19。
北京师范大学 2021-04-10
一种基于图像分层增强的图像去雾方法及系统
本发明公开了一种基于图像分层增强的图像去雾方法及系统,方法包括以下步骤:S1、估测原始图像的大气光值 A;S2、结合所述大气光值构造两层半逆图像,对两层半逆图像进行线性对比度增强;S3、计算原始图像和增强后的半逆图像在 CIE-LCH 空间 H 通道的绝对差值,根据所述绝对差值确定增强后的半逆图像的权值分布,根据所述权值分布将两层增强后的半逆图像进行融合;S4、对融合后的图像进一步线性增强,获得最终的对比度增强的去雾
华中科技大学 2021-04-14
一种花生除杂用风筛组合装置
本实用新型公开了一种花生除杂用风筛组合装置,涉及花生除杂摘果装置领域,包括支架,还包括转轴;偏心轮;套筒,与偏心轮旋转配合,偏心轮设置在套筒内;第一连杆,第一连杆的一端与套筒固定连接;至少两对第二连杆,每对第二连杆的一端旋转设置于支架上;筛板,与每对第二连杆的另一端铰连接,筛板设置在每对第二连杆之间,第一连杆的另一端与筛板铰连接,筛板与水平面之间的夹角为5~15度;风机,设置于支架上,风机的出风口
青岛农业大学 2021-01-12
水貂顶棚自动除蝇设备及其收集槽更换工具
本实用新型公开了一种水貂顶棚自动除蝇设备,包括壳体、收集槽、刮蝇板和杀虫灯,壳体两端包括两个侧板和固定在两个所述侧板之间的底板,在两个所述侧板之间安装有杀虫灯;底板的后端固定设置有两个方形板,两个方形板固定连接有弹簧,两个弹簧前端与刮蝇板后端连接;两个侧板的前端分别固定设置有一个轴承座,两个轴承座之间设置有转棍,转棍上固定设置有引线轮,底板的末端固定设置有电机,电机上设置有拉线,拉线的前端绕过所述引线轮与刮板的前端固定连接。本实用新型结构简单,方便实用,可以挂设在水貂棚顶与水貂棚顶平行,并可收集蝇虫尸体。
青岛农业大学 2021-04-13
高效除磷多孔性颗粒吸附剂的制备方法
本发明公开了一种高效除磷多孔性颗粒吸附剂的制备方法,包括 1 )、原料准备:以白云石粘土和蒙脱石粘土为原料; 2 )、造粒铸型:在白云石粘土和蒙脱石粘土原料中加入水及可溶性淀粉和 Al2(SO4)3 充分搅拌均匀、造粒铸型并干燥;和 3 )、焙烧步骤。本发明生产工艺简单,生产成本低廉,且生产过程无有害气体及污水产生。制备的吸附剂对水体磷有高度亲合性,吸附效率高,不会对水体及水生生物产生毒害,且使用后便于从水体中移出。本发明制备的吸附
中国地质大学(北京) 2021-04-14
一种远程控制的除梗破碎机
本发明公开了一种远程控制的除梗破碎机,包括输浆泵、破碎装置、机架、托轮、左侧轴承、除梗叶片、除梗轴、转筛、上限位轮、进料螺旋、旋转齿轮、右侧轴承、转筛传动装置、调速手轮和减速机;所述机架的底端中间位置安装有输浆泵,其输浆泵上固定安装有破碎装置;所述转筛安装在机架上,转筛的内部设置有除梗轴;所述除梗轴上设置有除梗叶;所述除梗轴的左端安装在左侧轴承上,两者活动连接;所述除梗轴和进料螺旋固定连接,在两者的连接处设置有上限位轮;该远程控制的除梗破碎机,破碎装置位于转筛的下部,两者采取快开方式连接,方便拆卸,利于内部清洗;由于进料螺旋上安装有电子流量计,可以实现螺旋定量输送,进行先除梗后破碎。
青岛农业大学 2021-04-13
一种公路地标约束下的地面运动目标检测方法
本发明公开了一种公路地标约束的动平台动目标检测方法,包括:从卫星图片中选取形状特征明显的公路地标,根据公路地标所在的卫星图片生成公路参考图,将生成的公路参考图中直道部分的中心作为选取地标约束中心点,并以该地标约束中心点为中心在公路地标上选取一矩形区域,其宽度和公路地标的宽度相同,长度为出现在视场范围内公路地标直道部分的长度,获取实时图,根据实时图的实时成像行数和实时成像列数、以及动平台的飞行保障参数对公路参考图
华中科技大学 2021-04-14
知识约束的公路车辆目标图像气动光学效应校正方法
本发明公开了一种知识约束的公路车辆红外图像气动光学效应校正方法,该方法先建立车辆模板和多尺度公路模板,再使用多尺度公路模板提取高超声速条件下实时模糊图像中的公路区域;利用 HU矩约束的最大似然估计算法校正气动光学效应图像中的公路区域,得到公路区域校正图像;使用车辆模板在公路区域校正图像中匹配车辆区域位置,得到所要提取的车辆区域;利用 HU 矩约束的最大似然估计算法校正车辆区域,得到车辆区域校正图像。本发明是由粗到细递
华中科技大学 2021-04-14
顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法
本发明公开了一种顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法,包括:步骤 1,基于原始 道路图层数据构建道路网络数据模型;步骤 2,基于道路网络数据模型构建道路转角权重辅助网,并对 道路转角权重辅助网中辅助边赋权重;步骤 3,基于道路转角权重辅助网生成网络数据集,考虑路径交 叉口转向总权重和路径总长度设置目标函数,采用最短路径分析法分析网络数据集,获得最优路径;步 骤 4,结合转角方向将步骤 3 获得的最优路径反推到道路网络数据模型中,获
武汉大学 2021-04-14
一种基于光伏储能的智能公路无线充电系统
本实用新型涉及无线充电技术领域,特别涉及一种基于光伏储能的智能公路无线充电系统,包括内 置无线充电接收端的电动汽车;还包括无线充电发射端,所述无线充电发射端包括自上而下依次排列的 钢化玻璃层、LED 发光层、太阳能光电层、无线充电层和地基层;所述 LED 发光层、太阳能光电层和 无线充电层之间电连接;所述无线充电发射端与所述无线充电接收端通过磁共振耦合传输电能;所述无 线充电发射端安装于公路路基。该无线充电系统占用地面空间少,维护成本低,能够在
武汉大学 2021-04-14
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