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题名基于月光散射的面阵FTIR硫化物排放测量研究
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作者
闫浡
陈豪
曾丹丹
李帅辉
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机构
中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
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出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1682-1689,共8页
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基金
国家任务项目(No.E0F80246)
中国科学院先导B类项目(No.Y820121XD1)资助。
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文摘
常见的被动型或采用日光光源的逐点扫描型傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量易受杂散光干扰,无法得到较高时空精度气体浓度分布,因此面阵型FTIR技术在污染气体遥测中越来越得到重视。本文利用波长范围7.4~12.5μm小型面阵FTIR设备,在夜间借助月光散射对我国北方某化工园区进行污染物排放实验测量,测量区域包括烟囱排放区和化工设备排放区,经原始干涉数据处理和反傅里叶变换得到了全波段辐亮度灰度图,观测到烟囱口附近白色排放气体团,辐亮度较背景高;化工设备排放区三块黑色云,辐亮度较背景低,存在吸收效应。实验测量中,以月亮为原位标准光源进行了原位光谱辐亮度标定,其中光源不确定度为7%,数值处理方法精度6%,FTIR测量均方误差最高约为9%。根据本文建立的基于红外高光谱的污染物空间浓度分布计算模型,与HITRAN数据库给出的计算谱线对比,确定污染物主要为硫化物(SO_(2),H_(2)S),特征峰分别为1060 cm^(-1)、1310 cm^(-1)与1020 cm^(-1)、1210 cm^(-1),结合标定数据给出了气体云辐亮度的时空分布,其成像周期1.5 s,排放气体云团空间分辨率约为0.4 m×0.4 m。根据反演得到的污染物排放浓度时空云图可知,两个烟囱受东南风影响与水平方向分别呈60°、30°向西北飘散,气体浓度均在距排放口约30 m处飘散到本文设定的最低检测限19 ppm·m以下。本文发展的基于月光散射面阵型FTIR测量方法,实现了高时空分辨率、高精度的污染气体测量,对化工污染气体、温室气体排放定量测量具有重要意义。
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关键词
硫化物
面阵型FTIR
浓度时空分布
月光散射
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Keywords
sulphide
array FTIR
spatial and temporal distribution of concentration
moonlight scattering
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分类号
TN219
[电子电信—物理电子学]
X831
[环境科学与工程—环境工程]
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题名植被覆盖率对内蒙古沙尘天气影响的模拟研究
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作者
衣娜娜
姜学恭
董祝雷
樊茹霞
史金丽
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机构
内蒙古自治区人工影响天气中心
内蒙古自治区气象科学研究所
内蒙古自治区气象台
内蒙古自治区气候中心
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出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024年第2期521-538,共18页
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基金
国家自然科学基金项目41965003
内蒙古自治区自然科学基金项目2021MS04026。
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文摘
利用WRF-Chem模式及不同植被覆盖率的敏感试验,模拟了内蒙古地区一次典型沙尘过程,研究了植被覆盖率对沙尘天气强度演变及远距离传输的影响。结果表明:WRF-Chem模式能较好地再现实际沙尘输送过程。沙源地植被覆盖率增加5%,起沙总量削减50%,下游地区地面沙尘浓度的削减>80%,PM10与PM2.5浓度的削减接近或超过80%,空气质量由严重污染降低到轻度污染,有效改善了大气环境;植被覆盖率增加≥15%,大粒径沙粒对起沙量的贡献率逐渐增加,沙尘输送过程中沉降速率增大,导致下游地区沙尘天气峰值浓度出现时间提前。初步得出结论:植被覆盖率增加,叶面积指数增大,植被对细粒子的捕获作用增强。所以,植树造林等荒漠化治理工作应该首先在细粒子为主的半荒漠化地区开展。
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关键词
植被覆盖率
WRF-Chem
模式
沙尘浓度时空分布
PM10
与PM2.5
沙尘粒径
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Keywords
Vegetation coverage
WRF-Chem model
Temporal and spatial distribution of dust concentration
PM10 and PM2.5
Dust particle size
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分类号
P458
[天文地球—大气科学及气象学]
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