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城市气溶胶相态垂直分布的激光雷达遥感技术
大气气溶胶,即大气中的悬浮颗粒物。通常所说的PM10(粒径小于10微米,可吸入颗粒物)或者PM2.5(粒径小于2.5微米,可入肺细粒子)是大气气溶胶的重要组成部分。从生成来源上看,大气气溶胶分为一次气溶胶(Primary Aerosols)和二次气溶胶(Secondary Aerosols)。一次气溶胶指自然界或人类活动直接排放的气溶胶粒子;二次气溶胶指通过大气中的物理、化学过程新生成的气溶胶粒子。在大气污染过程中,汽车尾气以及人类其他燃烧过程中产生的氮氧化物、煤炭等含硫燃料燃烧产生的二氧化硫等气体通过参与这些复杂的过程产生二次气溶胶,即“气-粒”转化过程。二次气溶胶是重度霾过程的气溶胶污染物的重要来源。 大气气溶胶以固态、半固态或者液态几种形式的相态而存在,其相态与上述大气中的化学过程有着紧密的联系。气溶胶粒子可以作为大气化学反应的“容器”,在气溶胶表面或内部进行与二次气溶胶生成有关的化学反应。气相分子在不同相态的颗粒物中的传输速率差别很大,固态气溶胶几乎只有表面能发生气相化学反应,而液态气溶胶在颗粒内部也能发生化学反应。因此化学反应加速与液态气溶胶表面积和体积的增大会形成正反馈过程,在液态气溶胶上发生的异相化学反应生成二次气溶胶,对雾霾过程中颗粒物爆发性增长有重要的贡献。因此,对城市气溶胶在边界层内以什么相态存在的空间分布的探测,是研究二次气溶胶生成、演化和扩散所迫切需要的一项技术,对于理解雾霾形成的机理有着重要的意义。 气溶胶的相态与颗粒物的化学组分和环境的相对湿度有关。目前对于颗粒物相态的测量,通常仅限于地面采样观测,缺少垂直空间方向上颗粒物相态的探测手段。在颗粒物浓度相对较高的大气边界层内,垂直方向上相对湿度往往有很大的变化,气溶胶的相态也一定存在很大差异。 北京大学物理学院大气与海洋科学系李成才副教授研究组与北京大学环境科学与工程学院朱彤教授研究组、吴志军研究员研究组共同合作,提出了一种新的利用偏振激光雷达获得气溶胶粒子相态垂直廓线的方法。气溶胶粒子对入射电磁波的散射过程,会造成散射光偏振特性的改变,如果利用线偏振光照射,散射光的偏振度相对于入射光会减小,这种改变称为气溶胶的退偏振能力。利用激光雷达观测的大气退偏振比可以对气溶胶粒子进行分类,例如非球形的冰晶和沙尘具有较大的退偏振比,而近于球形的城市气溶胶细粒子具有较小的退偏振比,区分沙尘与城市细粒子气溶胶的观测技术在国内外已经比较成熟,通常也是激光雷达业务观测的一项主要内容。但是把类似的观测进一步应用于区分城市气溶胶细粒子的特性,国际上尚没有相应的研究结果。通常来说,固态颗粒物形状不规则,而液态颗粒物更趋近于球型,不同相态的粒子退偏振能力存在差异。结合激光雷达垂直观测以及地面颗粒物相态仪的测量,研究组发现,激光雷达观测的城市气溶胶细粒子后向散射退偏振比与气溶胶粒子的弹跳率(与相态相关)具有很好的关系,从而建立了利用气溶胶粒子后向散射退偏振比反演气溶胶相态的参数化方案,并在国际上首次实现了长时间实时连续的气溶胶相态垂直廓线的探测。偏振激光雷达反演气溶胶粒子相态概念图 该研究成果已在线发表在美国化学学会(ACS)主办的环境与生态领域国际顶级期刊Environmental Science & Technology Letters(2018 IF=6.934)上。大气与海洋科学系博士研究生檀望舒为论文第一作者,通讯作者为李成才副教授。北京大学为唯一通讯作者单位。论文评审人之一对论文成果基于高度评价:“......to my knowledge, it is the first time in field studies. Particle phase states have been a hot topic because they can potentially influence the rates of gas-particle partitioning and multiphase reactions. I think this is a timely paper on this topic. The use of lidar depolarization to detect the particle phase states is novel”。
北京大学 2021-04-11
一种用于方形填料塔的辐射导流式气体分布器
本发明涉及一种用于方形填料塔的辐射导流式气体分布器,包括气体进口管、蝶形底板、蝶形封板和若干辐射导流板;所述蝶形底板与气体进口管的出口连通;所述辐射导流板沿着气体进口管的出口径向设置于蝶形底板和蝶形封板之间。该辐射导流式气体分布器使气体在方形填料塔内均匀分布,解决了方形塔中存在的塔壁面及边角区域气体偏流、涡旋和阻力损失较大等技术问题。
浙江大学 2021-04-13
超大规模 RDF 图数据的划分与并行分布处理方法
本发明公开了一种超大规模 RDF 图数据的划分与并行分布处理 方法,包括:对原始的 RDF 图数据进行预处理,生成对应的哈希字典 文件和整形三列表数据,并将整形三列表数据转换成关联矩阵 M;建 立关联矩阵 M 的超图模型,在该超图模型中,M 的主语、谓词和宾语 即为超边,与超边相关的数据即为超边数据;判断该 RDF 图数据是连 通图还是非连通图,如果是非连通图,则将该非连通图划分为多个连 通图;基于超图模型,并发的广
华中科技大学 2021-04-14
一种基于柔性传感器张力分布检测的纠偏器
本发明属于物料输送质量控制设备相关领域,并公开了一种基 于柔性传感器张力分布检测的纠偏器,其包括纠偏单元、流向调整单 元、角度测量单元、角度调整单元和中央处理单元,其中该纠偏单元 包括传动辊、张力辊、柔性传感器和纠偏执行机构等,由此实现张力 分布和总张力检测同时执行纠偏操作;该流向调整单元用于实现正负 双流向模式调整功能;该角度测量单元用于测量纠偏框架安装后的俯 仰角偏差和回转角偏差,并相应由所述角度调整单元执行俯仰角和回 转角的偏差消除。通过本发明,能够实时精确地获取物料输送时的张 力分布,并根据
华中科技大学 2021-04-14
一种绘制 P-III 型分布频率曲线的优化方法
本发明公开了一种绘制 P-III 型分布频率曲线的优化方法,通过建立 P-III 型分布频率曲线优化模型, 对理论频率和经验频率的相对误差赋予不同的权重,以相对误差权重的平方和最小为目标函数,并根据 流域概况和水库的实际情况添加参数的约束条件,以矩法估计的参数为初值,采用改进的非常快速模拟 退火算法求解模型,得到参数的最优解,从而绘制出 P-III
武汉大学 2021-04-14
装配式空腔剪力墙水平接缝齿槽式干式连接结构
本发明提出一种装配式空腔剪力墙水平接缝齿槽式干式连接结构,它适应了装配式空腔剪力墙易于工业化生产的特点,便于工业化生产和现场快捷安装;空腔剪力墙墙柱段主要受力纵筋全部采用套筒连接,空腔段分布钢筋竖向不连接,简化连接形式;上部空腔剪力墙空腔段下部采用预留凹槽或以空腔为连接凹槽,下部空腔剪力墙空腔段上部预留凸齿,与凹槽咬合,提高空腔剪力墙水平接缝的抗剪能力;空腔剪力墙楼层高度处预制牛腿板,预制楼板连接端预制为L型,便于现场直接螺栓连接,减少现场施工量。本发明摆脱了施工现场湿作业,便于工业化生产和绿色安装施工,可广泛应用于预制装配式混凝土剪力墙结构。
东南大学 2021-04-11
不锈钢外壳开启式管式电炉
产品详细介绍开启式管式电阻炉以新型铁-铬-铝高温电阻丝或硅碳棒为发热元件,炉温有1000℃、1200℃、1400℃多种,测温元件采用K、S分度热电偶,控温方式有自动恒温型和程序控温型两种。采用新型隔热保温材料,具有测温精度高、控温准确、热导率低、高效节能、美观大方等特点,供实验室、工矿企业、科研院所等单位用于金属、非金属、合金、陶瓷等材料的高温烧结、热处理及熔融、分解等。主要技术参数1、最高温度:1200℃;2、电源及功率:AC220V/2KW; 3、炉膛尺寸:∮40×600mm;4、测温:K分度号热电偶+精密数显程序控温仪;5、控温:可控硅移相调压+智能PID调节+程序升降温;6、控温精度:±1℃;
湘潭市三星仪器有限公司 2021-08-23
流域(区域)水环境污染物空间分布评估与决策支持服务
项目成果/简介:本服务体系主要依托 SPARROW 模型,它是一款由美国国家地质调查局(USGS)开发的非线性流域污染物评估模型,其介于传统统计学模型与机理模型之间,用于估计流域地表水体中污染物负荷与污染源之间的关系。是美国 TMDL 计划推荐流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS(统计分析系统)平台运行,使用 IML 语言编写,其嵌套的统计模块可以轻松调用非线性加权最小二乘法(NWLS)进行方程的求解,完成所需参数的估计,虽然SPARROW 本身可以免费使用,但是 SAS 平台购买费用不菲,为此我们基于 SPARROW 模型的原理,使用 FORTRAN 语言开发了面向我国特点的具有空间响应特性的水环境管理模型,简化了原SPARROW 模型中不适用于中国的模块,并增加 jackknife 不确定性分析模块,按照中国水环境管理需求补充可能实现的模块,优化模型功能,改善人机交互形式,使数据输入及模型运行更加方便易学并符合中国的数据特点。利用 ArcGIS 生成河网、划分子流域等,提取与整合必要的与流域河流属性相关的输入数据,并利用该平台将模拟结果进行可视化表达。应用范围:模型已应用于东北松花江流域、黄山新安江流域,成功完成对这些地区 N、P、COD 等污染负荷的空间解析,并设置敏感断面(松花江流域的同江断面,新安江流域的跨省断面--街口断面)进行溯源分析,能够为流域(区域)水环境管理决策的制定与实施提供技术支持。效益分析:(1)污染源空间解析:进行各子流域污染源组成比例分布预测以及各子流域的污染来源追溯等,由于监测站点只能评价静态的理化指标,SPARROW 模型则综合考虑流域内的地质地貌、气象要素等,通过监测数据追溯污染来源,分析来自不同污染源的污染量和比例,有针对性地对水质进行控制和管理,找出污染贡献最大的区域加以治理,实现投入产出的效益最大化; (2)面向水质达标的监测站点空间布局优化与设计:利用有限水质监测站点过去一段时间的监测数据外推流域内其他未监测河段 的水质情况,有效解决布设监测站点成本高、监测网络点位数量少、代表性差的问题,通过对流域整体水质状况的预测分析,找出水质较差河段,进而有效优化监测站点的空间设置,为水环境质量达标提供支持。 (3)面向敏感区(达标断面)的削减措施优化:例如海岸带、湖库、饮用水取水区、达标考核断面等,作为考核或评估断面进行污染物传输分析,分析上游各子流域对其污染贡献大小,甄别污染贡献最大的区域,优化管理措施的设置。
南开大学 2021-04-11
一种随机动载荷空间分布及统计特征的识别方法
本发明公开了一种随机动载荷空间分布及统计特征的识别方法。本发明的方法包括步骤:S1.开展模态试验,获取结构的模态参数,包括固有频率和模态振型;S2.将结构随机振动响应利用模态振型展开,获取结构在模态空间的动响应;S3.利用模态振型展开,将随空间分布的随机动载荷投影到模态空间;S4.在模态空间内,由随机动响应样本反演随机动载荷样本;S5.由模态空间内随机动载荷样本及振型函数求解结构上随机动载荷的空间分布和统计特征。本发明能够解决在时域内利用实测结构动响应样本识别结构上随机动载荷的统计特性和分布特征问题,为服役于分布式随机动载荷环境下的工程结构设计与安全评估提供准确可靠的动载荷信息。
东南大学 2021-04-11
流域(区域)水环境污染物空间分布评估与决策支持服务
本服务体系主要依托 SPARROW 模型,它是一款由美国国家地质调查局(USGS)开发的非线性流域污染物评估模型,其介于传统统计学模型与机理模型之间,用于估计流域地表水体中污染物负荷与污染源之间的关系。是美国 TMDL 计划推荐流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS(统计分析系统)平台运行,使用 IML 语言编写,其嵌套的统计模块可以轻松调用非线性加权最小二乘法(NWLS)进行方程的求解,完成所需参数的估计,虽然SPARROW 本身可以免费使用,但是 SAS 平台购买费用不菲,为此我们基于 SPARROW 模型的原理,使用 FORTRAN 语言开发了面向我国特点的具有空间响应特性的水环境管理模型,简化了原SPARROW 模型中不适用于中国的模块,并增加 jackknife 不确定性分析模块,按照中国水环境管理需求补充可能实现的模块,优化模型功能,改善人机交互形式,使数据输入及模型运行更加方便易学并符合中国的数据特点。利用 ArcGIS 生成河网、划分子流域等,提取与整合必要的与流域河流属性相关的输入数据,并利用该平台将模拟结果进行可视化表达。
南开大学 2021-02-01
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