华北平原灰霾天气下大气气溶胶的单颗粒分析

为分析灰霾期间单颗粒气溶胶化学组成和混合状态,于2014年12月9日—2015年1月10日,使用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)表征华北平原郑州市中牟县的气溶胶颗粒.结果表明:灰霾期(H1:20141213T19∶00—20141215T10∶00;H2:20150102T10∶00—20150106T03∶00)和清洁期(C1:20141215T18∶00—20141217T18∶00;C2:20141231T16∶00—20150101T20∶00)大气颗粒物种类相同,主要分为有机碳(OC)、元素碳(EC)、生物质燃烧颗粒(BB)、元素碳有机碳(ECOC)、钾二次颗粒(KSecondary)、矿尘(Dust)以及重金属颗粒(HM)7类.C1时间段,ECOC颗粒占比最高,占总颗粒数的49.8%;其次是OC和EC颗粒物,二者分别占总颗粒数的16.5%和10.8%.H1时间段,K-Secondary颗粒的占比(31.3%)最高;其次是OC和EC颗粒,二者分别占总颗粒数的23.1%和20.2%.清洁期与灰霾期质谱差分结果表明,清洁期颗粒物中含有C_3H^+、C_4H^(3+)、C_5H^(3+)等有机碳碎片峰,而灰霾期颗粒物中NO_3^-、HSO_4^-、NO_2^-等组分的信号强度显著大于清洁期.混合状态分析表明,从清洁期到灰霾期的过程中,主要颗粒物与NO_3^-和HSO_4^-的混合程度显著增强.清洁期与灰霾期单颗粒化学组成与混合状态的对比分析表明,清洁期新鲜排放的含碳气溶胶在灰霾期不断老化,单颗粒中二次无机组分增加,气溶胶整体老化严重.此外,灰霾期(H_2)EC颗粒占总颗粒数的比例增至18.1%,并且与NO_3^-、HSO_4^-二次组分的混合状态增强,使平均能见度降低为4.0 km.研究显示,郑州大气能见度主要受化学组分、颗粒物混合状态和污染物质量浓度的影响.

空气质量卫星遥感监测技术进展

随着全球及区域尺度内空气污染问题的日益突显,利用卫星遥感进行大气探测的技术也得到了不断发展。分别介绍了气溶胶、灰霾、近地面颗粒物、污染气体、温室气体的遥感反演原理,及近年来国内外算法和应用进展情况。同时,阐述了建立多源卫星空气质量监测系统的追切性,及其国内外发展现状。最后,针对目前我国空气质量卫星监测技术的需求,指出了目前大气遥感技术在我国发展的不足之处,并为进一步提升卫星遥感技术在大气监测领域的应用和扩展提出了一些建议。

利用红外高光谱资料CrIS反演大气温湿廓线的模拟研究

大气温湿廓线是数值预报中最基本的气象参数，高光谱红外卫星可以观测到较高垂直分辨率的大气信息，为了准确获取廓线信息，利用搭载于美国对地观测卫星Suomi NPP（national polar-orbiting partner-ship）平台上的CrIS（cross-track infrared sounder）红外高光谱观测资料，讨论了通道选取方法，采用特征向量统计法反演法得到初始大气廓线，利用非线性牛顿迭代法进一步提高反演精度。将反演结果和全球数据同化系统GDAS（global data assimilation system ）模式分析数据以及配对的无线探空值进行比较，发现反演结果与真值趋势一致，较之初始廓线有显著提高，在100～700 hPa之间，温度廓线反演精度最高，均方差小于1 K ，在300～900 hPa之间，湿度廓线反演精度最高，均方差小于20％，与所选取通道的雅各比峰值区间一致。

红外高光谱资料AIRS反演晴空条件下大气氧化亚氮廓线

N2O是一种非常重要的温室气体和臭氧损耗物。由于观测资料有限,对于N2O在这两方面所发挥的作用定量描述还存在很多的不确定性。利用热红外卫星数据AIRS可以反演监测甲烷和二氧化碳气体,但对氧化亚氮的反演还很少见到。因此该工作首次在国内针对高光谱红外卫星资料AIRS,开展利用最优估计法反演大气N2O廓线的模拟研究。讨论了先验廓线的获取方法及反演通道的选取方法,并将反演结果和HIPPO飞机观测数据进行比较,发现AIRS观测数据可以很好的捕获N2O的垂直分布,在300-900hPa,与HIPPO数据趋势一致,且反演精度较高,相对误差仅为0.1%,与所选取反演通道的jacobian峰值区间一致。反演结果相比于特征向量统计法也有显著提高。

温度对CrIS热红外卫星资料反演臭氧廓线的影响分析

臭氧是地球大气中一种重要的痕量气体,在光化学反应和气候变化中都扮演着非常重要的角色。高光谱红外卫星可以观测到较高垂直分辨率的大气臭氧信息,但是由于热红外受大气温度影响较大,臭氧反演精度会有所下降。为此详细讨论和分析了温度对臭氧吸收光谱和权重函数的敏感性,以及对臭氧反演精度的影响。首先利用逐线积分辐射传输模型LBLRTM,分别模拟计算了六种不同标准大气模式下,1K的随机温度误差对大气透过率和辐射值的影响,发现1K温度随机误差和臭氧浓度5%-6%的变化引起的辐射值变化量一致。接着利用CRTM辐射传输模型,针对搭载于美国对地观测卫星Suomi NPP（National Polar-orbiting Partnership）平台上的CrIS（Cross-track Infrared Sounder）红外高光谱观测数据,计算了1K的随机温度误差对大气臭氧权重函数的影响,并计算了由1K温度误差所导致的热红外高光谱资料大气臭氧廓线反演误差,结果显示CrIS对于臭氧的敏感区位于10-100hPa之间,且1K的温度误差和6%的臭氧浓度变化引起的权重函数变化量相当。最后以CrIS作为实验数据,在最优估计法框架下,通过特征向量统计法获取臭氧廓线的先验知识,并将大气温度廓线和大气臭氧廓线都作为未知量,进行同步迭代反演。将反演结果和配对的世界臭氧紫外数据中心WOUDC的站点数据进行比较,发现在反演中加入大气温度廓线进行同步迭代后,反演结果有显著提高,尤其在平流层与真值几乎一致,最大相对误差不超过20%,在对流层反演结果相对较差,最大相对误差不超过50%,优于欧洲中期天气预报中心ECMWF（European Center for Medium-range Weather Forecasting）臭氧模式数据集ERA-Interim。

珠江三角洲对流层气溶胶时空变化特征分析

利用AERONET资料对珠三角地区气溶胶物理性质特征进行分析,建立珠三角地区的气溶胶模型,在此基础上,根据RT3辐射传输模型构建矢量查找表,采用多角度偏振方法从PARASOL L1B数据反演得到细模态气溶胶光学厚度(AOD),最后采用2007—2009年MODIS总的AOD产品和本文的细模态AOD三年的反演结果分析了珠三角地区气溶胶的时间变化和空间分布特征,为深入研究珠三角地区污染物的局地排放和输送提供了条件.结果表明:(1)珠三角地区对流层气溶胶呈双峰型对数正态分布,其中细粒子平均半径主要集中在0.05～0.1,标准方差以0.5、0.6为主,粗粒子平均半径以0.9、1.0为主,标准方差为0.6、0.7,复折射指数实部以1.4、1.5居多,虚部以0、0.01为主,细粒子所占比例大于70%,珠三角气溶胶呈现出粗颗粒物和细颗粒物并存的特征;(2)PARASOL业务算法中的气溶胶模型在珠三角地区有较大的局限性,引入当地气溶胶模型使细模态AOD的反演精度较卫星产品有了很大提高,细模态AOD主要反映了珠三角地区二次污染的强度;(3)珠三角地区总AOD值春季较大,秋夏季次之,冬季较小,并呈现逐年较小的趋势;(4)珠三角地区细模态AOD也在逐年降低,2009年细模态AOD年均值比2007年低了0.02,在空间分布上,高值地区主要集中在广州、佛山、中山等城市.

遥测水位测井井身施工要点剖析

水情自动测报系统组建的目的是防洪预报,水位参数的采集对此预报是必不可少的,众所周知,目前绝大多数水位参数的采集仍然以浮子式水位传感器为主,这就需要有高质量、高可靠性的水位测井作保证。本文针对以上要求。

数据库技术的现状及其发展趋势

数据库技术是现代信息系统的基础，从数据的分布、数据模型、处理速度及处理范围四个方面，讲述了数据库技术的现状，并指出对象／关系技术、数据仓库、人工智能和信息集成是数据库技术发展的方向。

基于星地同步观测的华北平原中部背景地区冬季霾污染过程

利用地基观测结果和多源卫星遥感观测,结合气象数据及HYSPLIT4后向轨迹模式,对华北平原中部背景地区（河南省郑州市中牟县东南郊）冬季霾事件的污染物特征和形成过程进行分析.综合观测时间为2014年12月13日~2015年1月16日,共有5次霾过程,占观测总天数的82%.地面监测结果显示,不同的污染过程污染物浓度变化曲线相似,O_3浓度在清洁天浓度较高;NO_x、SO_2、PM10、PM_（2.5）呈较强正相关性,NO_x、SO_2与PM10相关系数0.64、0.57,与PM_（2.5）相关系数0.56、0.45;近地面污染物以细粒子污染物为主,其中又以气态污染物二次生成的细粒子为主.AMPLE地基激光雷达和CALIPSO数据表明,华北平原霾层中上部受浮尘影响,以粗粒子污染物为主.气象探空数据表明该地区冬季大气对流层稳定利于霾的维持,假相当位温垂直差、K指数、露点差与能见度相关系数分别为0.52、0.56和0.38.分析近地面风速风向对霾过程的影响表明,该地区冬季以南方向静小风为主,风速与能见度相关系数为0.32,PM_1受东北方向污染源影响,PM_（1~2.5）及PM_（2.5~10）受西北方向污染源影响;结合高空风场分析,霾过程1受西北浮尘影响,霾过程5受南来水汽影响.通过后向轨迹分析,该地区冬季的低空污染传输主要来自东北和西北方向,其中东北方向区域传输来自河北与山东,占来源比例的14%,近距离污染传输主要来自站点以西的郑州、洛阳,约占来源比例的33%.

软件重用技术的理论基础——系统相似论

软件重用技术被认为是解决“软件危机”的重要手段。本文认为,系统相似论是软件重用技术的理论基础,抽象和类比是软件重用的两大思维工具。同时类比和抽象就是充分利用系统相似性进行的有意识的思维活动。事实证明,有效的系统相似分析能提高软件开发效率。

“五基”协同大气环境立体遥感监测系统应用研究

“五基”协同天空地一体化生态环境立体遥感监测体系,是一种综合天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动巡护监测车和地面观测五种技术手段为一体的监测体系。“五基”协同大气环境立体遥感监测系统是该体系的重要组成部分,其核心是运用协同联动机制和技术方法,构建数据协同融合的核心算法模型,以期弥补常规遥感手段在监测时效、精度、周期等方面的短板。以棋盘井工业园区为示范区域,重点介绍了“五基”协同监测体系中五种不同技术手段的组成架构,展示了多技术手段协同监测以及应用分析成效,并讨论了该协同监测体系在解决大气污染防治工作关键技术问题上的效果。通过“五基”协同联动、多源数据融合,获得了本地污染排放特征及区域污染物传输的定量化贡献,实现精准溯源及执法,最终形成针对性的大气污染全面治理方案建议,有效支撑了当地大气污染防治工作。

中草药治疗体表恶性肿瘤

1971年3月至1986年9月,单用中草药治疗经地区以上医院(个别经县级医院)确诊的以体表为主的恶性肿瘤23例(其中皮肤癌8例,头颈部癌瘤7例,肺癌4例,卵巢乳头状癌、右腰纤维肉瘤、左肛管鳞癌、下端直肠癌各1例),治后生存1年以上3例.

基于AERONET和OMI数据分析中国北方典型地区气溶胶单次散射反照率的变化趋势

气溶胶单次散射反照率(SSA)表征气溶胶吸收特性,很大程度上决定了气溶胶辐射强迫的正负,对准确评估气候变化中的气溶胶辐射强迫具有重要意义。根据2004年10月至2016年12月地基AERONET(AERosol RObotic NETwork)和OMI(Ozone Monitoring Instrument)卫星数据,分析了中国北方典型地区(北京、香河、兴隆和兰州郊区)SSA的变化趋势以及两组数据的一致性。4个站AERONET和OMI的SSA年均值分别为:北京0.89±0.04和0.90±0.04,香河0.89±0.04和0.91±0.04,兴隆0.92±0.04和0.91±0.04,兰州0.91±0.04和0.90±0.04。4个站点SSA季节变化一致,夏季高冬季低。SSA年际变化趋势分析时,因有效数据较少且为非正态分布,用月中位数代替月均值,同时需对数据进行筛选和去季节变化,结果显示北京和香河均有地基和卫星有效数据时间尺度不同的情况,而兴隆OMI和兰州AERONET满足趋势分析要求。在研究期间,4站SSA均呈上升趋势,说明近年来中国北方气溶胶的吸收性减弱,散射特性增强,尤其北京四季地基和卫星数据均呈上升趋势,但香河秋冬吸收性增强。同时,对AERONET和OMI两种反演算法得到的SSA一致性进行分析。香河结果差异较大,仅30%的数据在误差±0.03的范围内,55%在±0.05的范围内;北京分别为46%(±0.03)和68%(±0.05),兴隆分别为50%(±0.03)和76%(±0.05),兰州数据一致性较好,分别为51%(±0.03)和86%(±0.05),总体来说是受人为活动影响比较明显的地区,数据一致性较差。

华北地区沙尘天气垂直气溶胶直接辐射强迫

利用CALIOP数据和SBDART(Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Transfer)辐射传输模式研究了2013~2016年华北地区8d沙尘天气气溶胶及其直接辐射强迫垂直分布特征,分析了气溶胶垂直分布和光学特性对直接辐射强迫的影响.结果表明,气溶胶集中分布在地表及以上3km范围,其中纯净沙尘型和污染沙尘型气溶胶位于上层,污染大陆型气溶胶和烟雾位于下层.大气层顶、地表和大气层的日均气溶胶直接辐射强迫分别是-38.41^-88.44,-74.03^-225.86,9.06~137.42W/m^2.0~8km高度范围气溶胶直接辐射强迫是负值,且随着高度的增加绝对值逐渐减小.气溶胶垂直分布对大气层顶、地表和大气层的直接辐射强迫影响较小,但对直接辐射强迫垂直分布影响较大,由气溶胶廓线差异造成的同一高度层气溶胶直接辐射强迫最大差值能达到31.18W/m^2.气溶胶光学厚度和单次散射反照率对直接辐射强迫影响明显.消光能力相同时,吸收性气溶胶对短波太阳光的衰减作用大于散射性气溶胶,后向散射比例大的气溶胶大于后向散射比例小的气溶胶.

武汉地区疫情管控期间空气质量变化及改善措施研究

2020年1月23日起,武汉地区施行了严格的交通管控措施,对当地的人为活动产生了重大影响。本文基于地面监测站网和卫星遥感分析了管控期间武汉地区的主要大气成分的变化,并研究了人为排放下降对O3和细颗粒物(PM2.5)污染的影响。研究发现,由于管控期间施行机动车禁行政策,武汉地区的NO2浓度与2019年同期相比下降53.2%,挥发性有机物(VOCs)下降了25.1%;与NO2和VOCs的显著下降不同,O3日最大8小时滑动平均第90百分位浓度平均值与去年同期相比上升16.5%,尤其是2月温度同比增高超过5℃,紫外辐射增长超过100%,O3浓度显著高于去年同期,说明应基于O3前体物NOx和VOCs活性种类的非线性定量关系加强协同减排;同时,管控期间PM2.5浓度与去年同期相比下降了35.6%,但是PM2.5浓度低值主要集中在风速较大、扩散较好的2月,其他时段PM2.5浓度下降并不明显;值得注意的是,与2月的显著下降不同,3月硝酸盐的浓度同比变化不大,说明导致NOx转化为硝酸盐的大气氧化能力并未受到较大削减,武汉地区颗粒物减排应基于颗粒物不同组分的形成机理,加强颗粒物一次排放源和关键前体物控制。

在反思中走向幼儿园主题教研活动的理想境界

幼儿园主题教研是从幼儿园实际出发,依据本园教师在保教工作中存在的突出问题或困惑,确定研修主题,以一个核心问题为目标形成问题链的研究,在一定的时间内开展若干次跟进性的教研 活动。园本教研的目的是提升教师自身知识技能的良机,树立活到老、学到老的理念,努力成为一个优秀的幼儿园教师。通过调查问卷、小组竞赛、头脑风暴、案例分析等形式,教师们在轻松、快乐、充满集体智慧和个性发挥的教研氛围中,达到主题教研活动的目的。幼儿园主题教研活动,旨在教师通过反思发现教育中存在的问题,通过梳理、研讨、提炼出科学的教育策略。踏踏实实走好前进的每一步,反思――实践――再反思――再实践,在反思中走向幼儿园主题教研活动的理想境界。

浅论房屋建筑工程防渗漏施工技术要点分析

房屋建筑的安全是人们人身安全与财产安全的有力保障,因此人们越来越注重房屋建筑的品质,房屋建筑的渗漏问题始终是关注重点。房屋渗漏会严重影响人们的日常工作和生活,长时间的渗漏会使建筑被风化、腐蚀,影响建筑质量,缩短建筑的使用年限。文章对房屋建筑的渗漏问题进行分析,提出相应的防渗漏措施。

中国地区氧化亚氮浓度时空变化特征分析

氧化亚氮是一种重要的温室气体和臭氧损耗物。利用热红外反演大气温湿廓线,由于大气氧化亚氮含量较少且变化幅度不大,一般都当作常量处理。但是在反演氧化亚氮时,由于大气温湿廓线和地表温度等参数相对氧化亚氮变化较大,可能很小的扰动就会覆盖掉氧化亚氮的吸收信号。因此有必要在上千个通道中,选取信噪比最高的通道,反演分析氧化亚氮浓度的时空变化特征,进而掌握我国氧化亚氮浓度的变化规律,为研究我国氧化亚氮排放对气候变化的贡献,制定合理的氧化亚氮减排政策等,提供可靠数据支撑。采取一种优化后的最优敏感廓线通道选取法,利用AIRS数据,基于最优估计法反演氧化亚氮浓度,与TCOON观测网中加拿大站点进行比对,结果显示卫星遥感与地面观测结果一致性较好,相关系数r为0.73,该算法可以推广到IASI和CrIS等热红外高光谱数据,使对氧化亚氮的观测数据增加到20多年,这种长时间序列的产品是对目前地面观测的有效补充。在氧化亚氮反演验证的基础上分析了我国氧化亚氮的年均值变化和月均值变化情况,以及它的空间分布特征。时空变化结果显示,我国氧化亚氮浓度在低纬度地区浓度相对较高,每年在华南地区的夏季达到峰值,月度间变化幅度较大,相比于月度变化,年度之间的变化幅度相对较小。监测结果同时显示,印度、巴基斯坦等国在紧邻我国地区,夏季氧化亚氮浓度较高,因此我国氧化亚氮浓度的时空变化特征除本地排放贡献外,也有一定的外部区域传输影响。

“新型卫星载荷大气遥感及应用”专辑前言

大气遥感技术在无需直接采样的情况下,就可以远程获取大气中被探测成分的关键信息,具有监测范围广、速度快、成本低、不受人为干扰等优势,在大气污染防控、气候变化、碳达峰和碳中和等领域发挥着越来越重要的作用,例如联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)已提出通过增加卫星遥感观测扩大全球碳观测网络,并建立新型“自上而下”通量计算方法对碳排放清单估算进行支撑和验证。

基于卫星遥感的中国地区XCO_(2)和XCH_(4)时空分布研究

人为活动排放的以CO_(2)和CH_(4)为主的大量温室气体是造成全球增温的主要因素。由于地面观测站点稀少,卫星遥感为监测CO_(2)和CH_(4)的时空分布及变化趋势提供了新的技术手段。本文验证了GOSAT、OCO-2卫星的大气CO_(2)和CH_(4)柱浓度遥感产品XCO_(2)和XCH_(4)的精度,并分析了我国XCO_(2)和XCH_(4)的时空分布和变化趋势,主要结论如下:(1)在所用XCO_(2)遥感产品中,OCO-2 ACOS与地面观测的相关性最高(达0.93);而XCH_(4)产品中GOSAT OCPR的相关性最高(达0.78)。(2)在研究的时间跨度内,XCO_(2)浓度呈逐年上升趋势,如我国OCO-2 XCO_(2)年均浓度由2014年的396.92×10^(−6)增长到2021年的414.72×10^(−6);CO_(2)浓度高值主要分布在城市和工业集中的中国东部地区,西北地区塔克拉玛干沙漠的高值与气溶胶散射影响有关;同时,受人为源和自然源的季节变化影响,XCO_(2)具有冬春高、夏秋低的时间特征。(3)XCH_(4)浓度同样呈逐年上升趋势,但与XCO_(2)不同,XCH_(4)浓度高值主要分布在天然气和煤炭开采集中的四川东部、重庆西部、陕西与山西的中部地区,以及工业集中的华北地区,季浓度呈现夏秋高、春冬低的特征。(4)2020年XCO_(2)高值区发生偏移;相对于2020年,2021年CO_(2)增速有所回升,但增幅相对于2019年之前仍有所减小。