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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
一种穿墙雷达对多运动目标实时探测、分离的方法
一种穿墙雷达对多运动目标实时探测、分离的方法,通过一种基于指数平滑滤波器的杂波抑制算法 剔除复杂的背景信号,更快速、准确地保留运动人体目标的信息;通过一种基于希尔伯特变换的包络检 测算法,从而实现将各运动目标置于不同包络的波峰;通过一种基于将固定阈值和自适应阈值相结合的 算法,从而更快速地实现将各运动目标的分离在不同的区域;本发明方法简单、执行效率高,适用于便 携式穿墙雷达隔墙对多运动人体目标的探测,为穿墙雷达对各运动目标准确定位提供了有力的保
武汉大学 2021-04-14
一种超高频雷达天线阵列方向图测量装置
本实用新型提供一种超高频雷达天线阵列方向图测量装置,包括信号发生装置和待测量超高频雷达 系统,信号发生装置由单片机、信号源、GPS 模块、无线串口 1、发射天线、串口天线 1 和电源模块组 成,其中单片机、信号源和发射天线依次连接,单片机、GPS 模块、无线串口 1 和串口天线 1 依次连接。 待测量超高频雷达系统由依次连接的接收天线阵列、超高频接收机、无线串口 2 和串口天线 2
武汉大学 2021-04-14
一种雷达视觉融合应急形变监测快速部署系统及方法
本发明公开了一种雷达视觉融合应急形变监测快速部署系统及方法,系统包括:钳臂系统、履带式移动底盘和控制系统;钳臂系统用于自动夹持、旋紧监测设备,并精确调整设备角度和方位;履带式移动底盘具备自主导航能力,适应复杂地形;控制系统用于自动规划路径、识别最佳安装点,并远程操控设备部署过程。方法包括:步骤S1:路径规划与导航;步骤S2:设备运输;步骤S3:自动安装;步骤S4:远程监控与调试;步骤S5:自适应调整;步骤S6:进行结果计算。本发明实现了监测设备的智能运输、精准安装和自动调试,提高了部署效率与安全性。
南京工程学院 2021-01-12
汽车教学设备16线三维激光雷达实训平台
北京智扬北方国际教育科技有限公司 2021-08-23
新型齿式真空泵/压缩机对罗茨真空泵/鼓风机的节能替代
齿式真空泵/压缩机与罗茨真空泵/压缩机类似,具有结构简单、可靠性高、维护方便且成本低的特点,但它具有内压缩过程,因此能耗小(比罗茨鼓风机节能高达20%),排气温度低(压比为2时,温度低15℃),单级升压高(单级升压高达2bar),是罗茨真空泵/鼓风机理想的节能替代产品。西安交通大学压缩机研究所掌握了齿式真空泵/压缩机的型线设计、孔口布置等关键技术,并已和企业联合开发出单级压力比达到3的齿式压缩机,并通过了产品鉴定。目前该产品已经在石化、水泥罐装、气力输送、污水处理等领域得到应用(压力比在1.6~3的范围该产品节能优势明显)。
西安交通大学 2021-04-11
基于MEMS的胰岛素泵系统
已有样品/n该研究得到科技部“863计划”资助(编号:2005AA404220),旨在研制与无损血糖监测耦联的闭环式人工胰岛微系统,将检测和治疗系统集成。减小系统体积、减轻重量,提高可靠性,方便使用;集成血糖仪、微泵、硅针、微流通道与控制系统于一体,实现无痛化注射。成果的先进性或独特性:该研究研制与无损血糖监测耦联的闭环式人工胰岛微系统,将检测和治疗系统集成。减小系统体积、减轻重量,提高可靠性,方便使用;集成血糖仪、微泵、硅针、微流通道与控制系统于一体,实现无痛化注射。目
武汉大学 2021-01-12
双斜盘液压电机柱塞泵
本发明涉及一种双斜盘液压电机柱塞泵,包括外壳、定子、转子、缸体、多个柱塞、两斜盘组件和配流装置,其中缸体左右两侧各设置有多个与柱塞腔相通的吸排油口,配流装置与缸体间隙配合,在转子主轴带动缸体的转动中,斜盘组件使柱塞在柱塞腔中作往复直线运动,配流装置与缸体的吸排油口周期性的连通,实现电机柱塞泵的配流,配流装置不随主轴而转动,所述配流装置为配流轴。本发明采用的配流装置有效简化了泵整体结构,减少了泵的闭死容积,提高了电机柱塞泵的容积效率,与现有的阀配流柱塞泵相比,使得泵腔体内工作介质出入口处过流量不再受到
华中科技大学 2021-01-12
泵系统经济运行评价及节能增效技术
(1)泵系统经济运行的判别与评价。依据泵系统经济运行相关的工况调查分析,对机组设备、机组运行、管网、系统运行经济性进行判别与评价。(2)泵节能增效措施。在泵系统运行经济性评价的基础上,开发非经济运行泵系统的节能增效技术,根据系统的运行状况和泵的类型制定相应的改造措施。具体包括:①叶轮切割方法研究。②多级泵抽减或更换叶轮研究。③泵变频调速节能方法研究。④高效叶轮设计研究。(3)汽蚀防治技术。考虑定常和非定常流动以及泵结构参数对汽蚀性能的影响,建立基于泵内部流动分析的汽蚀性能预测方法,提出汽蚀防治措施。  (4)开发“石化企业泵系统的经济运行评价与节能增效技术支持系统”计算机应用软件。项目优势:应用本项目的研究成果可大大降低泵运行的能耗,节约生产成本,提高泵系统运行的安全可靠性,减少或避免非计划停车。开发的设计软件操作简单,便于工程技术人员掌握。  此外,本研究成果可提高泵运行的稳定性,减少噪声污染,有利于加速我国环境保护事业的发展。应用实例:扬子石化公司机泵节能评估与改进;扬子石化水厂泵效率测试。
南京工业大学 2021-04-13
一种卧式吸砂泵监控系统
本实用新型公开了一种卧式吸砂泵监控系统,包括:电机、电源模块、风速传感器、转速传感器、加速度传感器、噪声传感器、流量传感器、第一开关单元、第二开关单元、显示模块、报警模块和PLC主控模块;PLC主控模块分别与风速传感器、转速传感器、加速度传感器、噪声传感器、流量传感器、显示模块、报警模块连接;用于开启和关闭电机的第一开关单元与电机连接;用于开启和关闭供电线路的第二开关单元与用于供电的电源模块连接。本实用新型可以采集吸砂泵工作现场的多个数据并显示,不仅提高了监控信号的全面性而且能够实时监控工作现场,并
安徽建筑大学 2021-01-12
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