放射性气溶胶测量中能量补偿系数时间特性研究

为进一步提高能量甄别法测定放射性气溶胶测量结果的准确性,开展了能量补偿系数的时间依赖特性研究。根据核素在滤膜上的衰变规律对补偿系数的时间特性进行了全面分析,研究了取样时间、等待时间和测量时间对其的影响,并进行了测量验证,获取在实验条件下最佳的时间分配组合,可为放射性气溶胶快速测量工作提供参考。     

载有钚-238放射源航天器发射事故放射性气溶胶高斯弥散模型分析

为了评估航天器发射事故中钚-238放射性气溶胶的影响,本文运用高斯弥散模型,计算了事故释放点周围人员受照的有效剂量、可吸入气溶胶的浓度和地面沉积浓度。计算结果表明,不同的气溶胶弥散状态所导致的放射性物质污染区域和范围有所区别。该结果将为发射事故的快速辐射应急响应提供依据。     

钚气溶胶的形成机理

核科学研究、核电站事故与核恐怖袭击释放的钚气溶胶,是一种危害公众与环境安全的毒性材料。掌握钚气溶胶的形成机理,不仅是评估和预防其辐射影响的理论基础,而且是钚气溶胶采样、特性分析等工作的重要前提。本文依据气溶胶粒子三种模态分布理论,总结了钚气溶胶形成过程中的气相成核与凝结凝聚两个控制步骤,综述了氧化、燃烧、高能事件等不同场景下的钚材料气溶胶化的形成机理,包括钚气溶胶形成时的化学过程研究进展,以期对后续的相关研究工作有帮助。     

惰性粉气溶胶防虫技术在横向通风粮仓中应用研究

为了解惰性粉气溶胶防虫技术在横向通风系统仓房使用中,惰性粉随气流在粮堆中的扩散和分布状态,采用称重和显微镜、电子显微镜观察等方法对粮堆不同部位采集的粉尘样本进行检测。研究结果显示,在施粉阶段,施粉对侧主风道内能够检测到惰性粉气溶胶浓度约为0.039 mg/L,表明惰性粉气溶胶能够在粮堆中粮粒的空隙间扩散,可以穿透21米粮堆,到达对侧主风道。施粉结束后,检测粮堆内粮粒沾粉情况,结果发现紧挨喷粉侧的粮粒沾粉率较高,最高可达6.9%。而沿着气流向粮堆内流动的方向,粮堆中沾粉粮粒的百分率逐渐降低。     

敦煌辐射校正场典型气溶胶垂直廓线的激光雷达观测

激光雷达可以获取气溶胶的三维信息。在2010年中国辐射校正场（Chinese Radiometric Calibration Site,CRCS2010）试验中,利用一部米散射激光雷达获取了敦煌辐射校正场区域15天的观测数据。利用经典的Fernald反演方法得到了这一区域的大气气溶胶消光系数垂直廓线并分析了其对辐射定标的影响。观测结果表明敦煌地区在从近地面到2～4 km处存在着一层气溶胶浓度高值层。用于辐亮度辐射定标的飞机飞行高度需要大于此高度,以避开气溶胶高浓度层的影响。并利用MODTRAN(MODerate resolution atmospheric TRANsmission))辐射模式中的气溶胶廓线与实测气溶胶廓线分别进行辐射模拟,对于FY3/MERSI各可见-近红外通道都有不同程度的差异,其中蓝通道（<500 nm）有4%～5%的辐射差异。     

机载双波长偏振激光雷达探测大气气溶胶分布

为了满足在区域尺度上大气气溶胶垂直分布的探测需求,在中国科学院重大科技基础设施项目“航空遥感系统”的资助下,研制了机载双波长偏振激光雷达。本文介绍了该机载激光雷达的主要功能和性能参数,以及在华北地区开展的飞行观测实验,取得的结果表明,该机载激光雷达性能稳定,其探测精度达到设计要求,可以为污染源的识别和传输路径的探测提供高时空分辨率的数据,为认知大气气溶胶的微物理特性和分类提供了重要的机载遥感平台。     

基于散射法原理的能见度及气溶胶消光特性测量分析

气溶胶是指悬浮在大气中的各种半径为0.01～20μm的固体和液体粒子,它们对光的影响表现为散射和吸收,是致使大气中光波传输时能量损失的原因之一.介绍了两种测量大气气溶胶光散射特性的仪器,前向散射能见度仪和三波长积分浊度计,通过在合肥地区系统的测量,获得了该地区大气能见度和气溶胶消光的统计特征,为有关光学工程试验提供了科学依据.对比分析了两种设备测量结果,为提高探测精度,将两种仪器的测量结果放在一起进行了研究,获得了满足特殊试验要求的第一手数据,夏秋两季的能见度较高时,平均能见度的最大值超过10 000 m.实验结果对于大气环境评价和辐射气候效应及有关光学试验有重要的参考价值.     

北京市 Ｈｉｍａｗａｒｉ-８ ＡＯＤ与 ＰＭ ２.５质量浓度相关性分析

基于 ２０１６年 Ｈｉｍａｗａｒｉ-８ＡＯＤ产品、地面监测 ＰＭ _２.５质量浓度以及相关气象资料,分析了北京市 ＡＯＤ与 ＰＭ _２.５质量浓度的相关性。通过与全球自动观测网 ＡＯＤ产品比较,对 Ｈｉｍａｗａｒｉ-８ＡＯＤ进行精度评 估,结果显示二者表现出显著的相关性,表明 Ｈｉｍａｗａｒｉ-８ＡＯＤ产品能有效表征气溶胶光学厚度的变化, 适用于北京地区气溶胶的相关研究。研究结果表明：Ｈｉｍａｗａｒｉ-８ＡＯＤ数据与近地面 ＰＭ _２.５质量浓度相关性 较弱,决定系数 Ｒ^２ 为 ０.３８４２。以气象资料中边界层高度对 Ｈｉｍａｗａｒｉ-８ＡＯＤ进行垂直订正,订正后 ＡＯＤ 与 ＰＭ _２.５的相关性显著提高,决定系数 Ｒ^２ 为 ０.４８３２。引入相对湿度进行湿度订正及垂直 －湿度订正,二 者的相关性显著降低。结合 ＩＭＰＲＯＶＥ观测的气溶胶吸湿增长特征,采用相对湿度分区订正的方法可以提高 Ｈｉｍａｗａｒｉ-８ＡＯＤ与近地面 ＰＭ _２.５的相关性,可作为辅助监测北京市近地面 ＰＭ _２.５质量浓度的有效方法。     

大气对生物气溶胶激光雷达性能影响的仿真分析

生物气溶胶极易在大气中传播并引发大范围疾病感染,利用生物荧光特异性的激光诱导荧光（LIF）雷达技术是实现生物气溶胶防区外侦测的有力手段。LIF激光雷达是一种宽光谱系统,受大气能见度和背景辐射的影响与窄光谱系统（如米散射激光雷达）有明显差异。为了评估LIF激光雷达在不同大气条件下的探测性能,利用Modtran5对几种典型的大气能见度和背景辐射（或工作时段）的水平路径上的宽光谱背景辐射与大气传输透过率进行了仿真,进而对不同大气条件下LIF激光雷达的探测性能进行了定量分析。仿真结果表明：在相同的大气能见度条件下,夜间的可探测距离要比白天高出2～4倍,且能见度越好,探测性能差异越大;在相同的工作时段,大气能见度良好时的可探测距离要比大气能见度较差时的高出2～5倍,且夜间探测性能差异比白天大;气溶胶生物性识别的可探测距离要比生物成分识别的可探测距离高出1～2倍,且受大气条件的影响明显。     

利用κ-K?hler理论研究大气气溶胶的吸湿特性

利用κ-K?hler理论对西安、北京两地大气气溶胶体系的吸湿特性进行研究。选取多种代表性无机物(硫酸盐、硝酸盐、氯盐)及有机物(烯烃、芳香烃、羧酸)建立气溶胶体系模型,使研究体系更接近于真实大气成分。结果表明,在空气质量由清洁状态向雾霾发生状态转变的过程中,两种体系中均呈现有机物含量逐渐减少而(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3含量逐渐增多的趋势,这种变化趋势总是促使气溶胶体系整体吸湿能力增强,因此更易吸湿增长形成雾霾。对体系中不同组分对吸湿性的影响进行了定量预测,理论预测的变动趋势与实际观测的变动趋势相同,揭示了雾霾形成过程中各组分的变动趋势及影响程度,为针对性解决雾霾问题提供思路。