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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
桥上移动车辆模型三维抗风试验装置
成果描述:本发明公开了一种桥上移动车辆模型三维抗风试验装置,支架上固定有桥梁模型,支架上端和桥梁模型之间形成空腔,在空腔内设置有支座,且支座固定在支架上,支座上固定有直线模组;桥梁模型沿车辆模型运动方向设置有桥面开槽,桥面开槽内安装有弹性橡皮;测力支架通过桥面开槽,其一端固定于直线模组上的滑台,另一端固定位于桥面的测力天平,测力天平连接车辆模型;直线模组的传动连接轴连接到伺服电机,驱动滑台移动,实现车辆模型的移动。本发明减小了装置在加工过程中的制造安装误差,提高了车辆在移动过程中的动态稳定性。市场前景分析:轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析:技术先进,性价比较高。
西南交通大学 2021-04-10
一种风电集群轨迹预测与分层控制方法
本发明涉及一种风电集群轨迹预测与分层控制方法,包括:根据风电集群及风电场内的拓扑结构,基于空间相关性和NWP数据进行超短期风电功率预测;根据调度中心下发的调度值,将控制过程在空间上分为集群优化调度层、场群协调分类层和单场自动执行层,将风电功率预测值从时间上逐层细化;在场群协调分类层,基于风电功率预测值对风电场进行分类,分为上爬坡群、下爬坡群、平稳群和振荡群;在单场自动执行层,基于AGC机组下旋转备用裕度和风电送出断面裕度判断风电可增发空间,增发上爬坡群风电场出力或降低下爬坡群风电场出力;基于风电场运行与监测系统,根据监测到的风电场实际值,计算并反馈风电功率误差,修正风电集群和风电场预测值,使优化过程更加精确。
中国农业大学 2021-04-11
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
一种风电功率爬坡事件概率场景预测方法
本发明涉及一种风电功率爬坡事件概率场景预测方法,通过构建计及累积密度函数和高阶矩自相关 函数的多目标适应度函数实现了分布特征一致性和时序特征一致性。基于多目标适应度函数的遗传算法 对概率生成模型参数进行迭代寻优,得到大量预测场景,并通过场景捕捉带内挖掘出的爬坡事件概率特 征评价该预测方法。选取国外某风场实际数据进行算例计算和统计分析,结果表明多目标函数较单目标 函数的统计结果更为精确,而且该概率场景预测方法可以较准确地估计出爬坡事件的特征量,证明了该 方法的正确性,可为概率场景生成方法和爬坡事件预测模型提供指导。 
武汉大学 2021-04-13
非均等配风煤粉前后墙对冲燃烧器
本实用新型公开了一种非均等配风煤粉前后墙对冲燃烧器。本实用新型包括两侧燃烧器、中间燃烧器、次中间燃烧器。燃烧器结构包括二次风通道、二次风风门、一次风通道。燃烧器的二次风通道和二次风风门流通面积由两侧至中间依次减小。二次风风门在相同开度下,二次风流量由两侧至中间依次减小。在非均等流量控制下,所有燃烧器的相应通道的出口风速基本一致。二次风通道、二次风风门的具体设计参数根据不同锅炉的燃烧器结构与布置来确定。本实用新型在同层燃烧器二次风风门等开度下,燃烧过程中风煤合理匹配,燃烧后氧量分布均匀,有效降低CO排放浓度。同时,对于预防锅炉两侧墙水冷壁高温腐蚀和结渣也具有显著效果。
浙江大学 2021-04-13
桥上移动车辆模型三维抗风试验装置
本发明公开了一种桥上移动车辆模型三维抗风试验装置,支架上固定有桥梁模型,支架上端和桥梁模型之间形成空腔,在空腔内设置有支座,且支座固定在支架上,支座上固定有直线模组;桥梁模型沿车辆模型运动方向设置有桥面开槽,桥面开槽内安装有弹性橡皮;测力支架通过桥面开槽,其一端固定于直线模组上的滑台,另一端固定位于桥面的测力天平,测力天平连接车辆模型;直线模组的传动连接轴连接到伺服电机,驱动滑台移动,实现车辆模型的移动。本发明减小了装置在加工过程中的制造安装误差,提高了车辆在移动过程中的动态稳定性。
西南交通大学 2018-09-18
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