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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 2021-02-01
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
一种适用于海绵城市建设的辐射渗井
本实用新型提出了一种适用于海绵城市建设的辐射渗井,包括筒状井体、第一出水管、第二出水管、进水管、第一栅网和第二栅网,井体侧壁从下到上依次设有第一出水口、第二出水口、进水口,井体底部细砂层,细砂层覆盖第一出水口,细砂层顶面从靠近第一出水口一端向远离第一出水口一端倾斜,细砂层上方设有粗砂层,粗砂层顶面从靠近第一出水口一端向远离第一出水口一端倾斜;第一栅网设置在第一出水口处,第二栅网覆盖在粗砂层上方,第二栅网上设有用于调节第二栅网倾斜度的调节阀;第一出水管、第二出水管、进水管分别与第一出水口、第二出水口、
安徽建筑大学 2021-01-12
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
基于遥感卫星成像的目标红外辐射特性测量方法及系统
本发明公开了一种基于遥感卫星成像的目标红外辐射特性测量方法及系统,其中,方法的实现包括:通过逐步扩大目标区域,并判断扩大目标区域前后的目标红外辐射总能量的变化情况来进行红外辐射能量的提取,并由此计算待测量目标物方的红外辐射亮度,解决了目前红外辐射特性测量方法不能有效解决基于遥感卫星成像的目标红外辐射特性测量的技术难题。
华中科技大学 2021-04-14
一种用于治疗新生儿黄疸的蓝光辐射装置
本发明公开了一种用于治疗新生儿黄疸的蓝光辐射装置。所述 蓝光辐射装置,包括蓝光光源(1)和多根侧面发光光纤(2),所述侧面发 光光纤(2)首端通过光纤连接头(3)和所述蓝光光源(1)相连;所述蓝光光 源(1)发出蓝光,蓝光通过耦合进入光纤,沿光纤传播并均匀漏出,形 成均匀蓝光辐射。本发明提供的用于治疗新生儿黄疸的蓝光辐射装置, 便于携带,漏光均匀,治疗效果好,使用舒适安全。 
华中科技大学 2021-04-14
微纳米颗粒复合制备功能性性粉体材料
1 成果简介新材料产业的发展带动了纳米粉体技术的发展,如何合理分散和使用纳米粉体材料已经成为制约该技术应用的瓶颈。因此,各类纳米粉体根据用途而进行二次加工处理,制备用户方便使用的“功能性微纳米复合粉体材料” 也就逐渐形成了市场。 该技术的特点是:借助微米级母粒子与纳米级子粒子的复合,完成对纳米粉体的有序分散和实现纳米颗粒对微米颗粒的包覆;或者是将不规则的颗粒整形处理,从而制备不同类型的功能性复合粉体,满足新材料功能的需要。这一新成果已经实现产业化,解决了许多航空、航天、电子、生物、材料、医药、涂料、冶金等行业对新一代粉体材料的需求。2 应用说明 图 1 生产功能性微纳米复合粉体材料的技术路线 采用我们研制的 PCS-II 型粉体复合机,借助机械冲击的方法对粉体颗粒进行表面处理,有目的地改变其物理化学特征、表面结构和颗粒的形貌特征。 产品的特点是:功能性:根据需要制备具有特定新性能的复合粉体材料,如导电导热粉体、高流动性粉末、球形化石墨粉体、氧化铝弥散铜粉、碳化硅弥散铝粉等;以壳代核:节约贵重原料,如包覆银的聚合物(铜、铝)粉体、包覆铜的铁(铝)粉体等;以微米颗粒为载体分散纳米粉体,如包覆碳纳米管的聚合物(铜)粉体、包覆纳米二氧化硅的橡胶粉体、包覆纳米氧化铝的聚合物粉体等。3 效益分析不同产品的市场背景和成本都有不同,需根据具体情况系统分析。4 合作方式技术服务、新产品开发、装备提供。
清华大学 2021-04-13
材料与物理学院教师陈亚鑫、鞠治成在炭材料及储能应用方面取得进展
针对高缺陷炭负极电化学储钾容量与稳定性难以兼顾的问题,报道一种原位缺陷选择性调变与导电骨架搭建策略,通过热力学与动力学双重调控,提高缺陷炭负极电化学储钾综合性能。
中国矿业大学 2022-06-01
西北农林科技大学智慧数字农业实验室采购项目竞争性磋商公告
西北农林科技大学智慧数字农业实验室采购项目竞争性磋商
西北农林科技大学 2022-05-27
果蔬检测装置及果蔬检测方法
本发明涉及检测领域,公开了一种果蔬检测装置及果蔬检测方法,果蔬检测装置包括传送机构以及设置在所述传送机构的传送途径上的至少一个检测单元,所述传送机构包括:轨道;托盘组件,沿所述轨道运动,所述托盘组件包括第一托盘以及位于所述第一托盘内的第二托盘,所述第二托盘尺寸小于所述第一托盘;以及升降模块,至少部分与所述第二托盘连接,用于带动所述第二托盘相对所述第一托盘升起或降落。本发明的果蔬检测装置及果蔬检测方法,兼顾待检物平稳运输的同时减小检测时承载件对待检物的过多遮挡,以提高检测精度。
中国农业大学 2021-04-11
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