基于混合大气传输模型的单脉冲高功率微波大气击穿理论与实验研究

综合考虑高功率微波强电场作用下的热致快速电子效应、碰撞频率、电离频率等充分体现高功率微波特性的参量模型,基于高功率微波混合大气传输模型,提出了单脉冲高功率微波混合大气统一非线性击穿模型,定义了单脉冲高功率微波击穿阈值.理论研究结果表明:考虑中性气体分子极化作用以及电子的碰撞热效应后,大气击穿时对应的等离子体频率明显变大;大气击穿阈值随高度的增加先逐渐减小然后增大,在30—60km区域存在一个极小值.开展了X波段窄带高功率微波单脉冲大气击穿实验研究,得到了典型条件下的高功率微波击穿现象、波形和阈值,且与理论结果一致性较好.

城市新区大气混合层高度特征分析

分析大气混合层高度的时空变化特征,为优化城市新区内各类型重点大气污染源的布局提供科学依据。收集江西某城市新区内2个气象观测站近10年逐小时实测风速数据及ERA再分析云量数据,采用国标法计算得到能反映两地大气扩散条件的大气混合层高度的逐时数据,并结合2016—2020年该区域空气质量数据,利用SPSS分析大气混合层高度与区域大气污染状况之间的相关性。该城市新区内两地的大气混合层高度有明显差别,但随时间变化的特征总体相同;污染条件下,混合层高度与大气污染物之间的相关性较高且明显优于空气质量等级“优、良”条件下。大气扩散能力的变化特征明显且存在区域差异。

锦州市大气颗粒物数与气象条件的关系

采用2020—2021年环境气象数据(PM_(2.5)、PM_(10))及气象条件数据(大气压强、海平面气压、空气温度、露点温度、相对湿度、平均风速)日值分别分析了锦州市各污染物月变化和日变化情况,应用罗氏法计算该地区大气混合层厚度并分析其与PM_(2.5)、PM_(10)浓度的关系、大气污染物扩散的主要气象因子影响程度方程。结果表明:大气环境是连续且错综复杂的,需同时考虑多种气象条件,降维方程F1值为19.3、15.3左右时,温度、露点温度及相对湿度对PM_(2.5)、PM_(10)的影响程度达到最大,风速对污染物浓度的影响较为复杂,随着风速增加,PM_(2.5)、PM_(10)浓度逐渐下降,当风速在2.5 m/s左右时,风速增加也会增加空气中污染物浓度,当风速过大(4 m/s左右时)风速的增加会使PM_(2.5)聚集成更大颗粒物,此时PM_(2.5)浓度有所下降,PM_(10)浓度随即快速增加,风速达5.3 m/s左右时,PM_(2.5)浓度几乎为0。

北京近年地表风速和大气混合层厚度变化特征研究

文章利用北京地区2009-2014年20个气象站观测资料,计算和分析了地表风速和大气混合层厚度的时空变化,结果表明:北京地区近年地表风速呈下降趋势,城区和郊区平原下降幅度大于郊区山地,区域气候背景变化和人为观测环境改变导致的风速下降比例分别占7%和5%~6%。地表风速在春季和冬季明显大于夏季和秋季,一天中风速最大时段出现在午后至傍晚,凌晨02-06时风速最小,在空间上呈北部山区和东部平原高、中心城区和西南地区低的分布特征。大气混合层厚度平均为524 m,近年明显下降,对污染扩散较为不利,其中城区和郊区平原下降幅度约9%~10%,郊区山地下降幅度约6%。在季节变化方面,春季和夏季混合层厚度最大,午后12-14時是混合层厚度最大时段,平均可达1 200 m,而凌晨02-05时的混合层厚度则最低。混合层厚度空间分布有明显的日夜差异,总体上"城区<郊区平原<郊区山地",存在以密云为中心的东北部山区和以通州为中心的东南部平原区2个高值区,而包括中心城西部在内的西南地区则为低值区。

乌鲁木齐近30a大气稳定度和混合层高度变化特征及与空气污染的关系

基于1979-2008年乌鲁木齐1天4个时次的地面常规气象观测资料,运用Pasquill-Turner稳定度分类方法和修正的罗氏法计算得出了乌鲁木齐市近30 a大气稳定度和大气混合层高度随时间序列的变化特征,分析了2001-2008年混合层高度和稳定度与空气污染的关系。结果表明:近30 a乌鲁木齐大气混合层高度随时间基本呈现缓增的趋势。混合层高度在冬季夜间最低,说明此时大气垂向平均稀释能力最差。近30 a大气稳定度以D类频率出现最高,F类次之;其日变化为夜间多稳定层结,傍晚和清晨中性层结占居主导,中午弱不稳定层结出现最多。混合层高度与API相关系数-0.95,表明大气混合层高度是影响空气质量的重要因素,为开展空气污染潜势预报提供了一个很好的预报指标。F类稳定度的出现频率与API相关系数0.80,也是一个比较好的空气污染潜势预报因子。

对大气混合层高度确定方法的比较分析

介绍了大气混合层高度的计算方法，并用三种方法计算了西安市１９８６年的混合层高度，对其变化规律进行了分析。对三种计算混合层高度的方法进行了适用性分析。

大气混合污染物致大鼠肺氧化损伤作用

目的探讨大气混合污染物对大鼠肺损伤的作用。方法48只Wistar大鼠随机分为4组,即对照组和实验组(实际、中、高剂量组),进行可吸入颗粒物(PM10)及混合气体(SO2、NO2、CO)染毒。染尘采用一次性气管注入法,混合气体染毒采用静式吸入法,每天2 h,连续30 d。测定血清及支气管肺泡灌洗液(BALF)中相关生化酶的活性和脂质过氧化指标水平。结果实验组BALF中的乳酸脱氢酶(LDH)活性(4.03,2.98,3.63 U/ml)及总蛋白水平(1.14,0.71,0.98 g/L)均显著高于对照组(1.91 U/ml,0.37 g/L),差异有统计学意义。高剂量丙二醛(MDA)平均水平(2.10 mmol/ml)明显高于对照组(0.95 mmol/ml,P<0.05);实验组超氧化物歧化酶(SOD)活性(18.32,25.72,16.82 U/ml)均明显低于对照组(40.88 U/ml,P<0.01);血清中各指标水平变化不明显。结论大气混合污染物可引起肺的氧化损伤,并导致大鼠肺细胞膜的通透性增强。

重庆市多年大气混合层厚度变化特征及其对空气质量的影响分析

根据2000—2005年逐日4个时次的常规气象资料,采用国家标准GB/T 3840—91中规定的方法计算并分析了重庆主城区大气混合层厚度的频率分布、时间变化等基本特征;在此基础上,进一步以2005年为例分析了混合层厚度与空气污染指数的相关关系。结果表明:重庆市大气混合层厚度以0—800 m范围出现频率最高,多年平均值为428 m;混合层厚度的季节变化和日变化特征明显。与1980—1990年相比,2000—2005年期间年平均混合层厚度总体上有所增加。混合层厚度与空气污染指数的相关性分析显示,月平均混合层厚度和月平均API呈显著负相关(r=-0.72);分析表明,大气混合层厚度是影响城市空气质量的重要因素。

大气隙混合磁悬浮轴承承载力模型的研究

等效磁路法是混合磁悬浮轴承的主要研究方法,然而等效磁路法是基于一系列假设条件提出的,大气隙下这些假设将不再成立,磁路法的应用范围将受到限制,无法对大气隙混合磁悬浮轴承展开研究。因此,需要对大气隙混合磁悬浮轴承承载力模型进行研究,以解决混合磁悬浮轴承在大气隙场合的推广及应用。结合ANSYS有限元分析软件分析在气隙变化时,常规磁路法在混合磁悬浮轴承承载特性分析过程中的适用范围,获得了当气隙增加时磁路法模型计算误差变化规律;针对漏磁这一导致计算误差的影响因数,提出一种混合磁悬浮轴承气隙磁场的漏磁导模型的分析方法,建立基于漏磁导修正的混合磁悬浮轴承承载力理论模型;利用ANSYS有限元分析软件和试验对修正后的混合磁悬浮轴承承载力模型进行了验证。

确定大气混合层高度方法的研究

本文介绍一种,用ADAS探空资料,直接确定大气混合层高度的方法。它是根据ADAS探空得到的温度、风、位温、混合比随高度的分布,以及上述各气象要素在混合层内和混合层以上变化的差异,来确定大气混合层的高度。并将由这种方法得到的结果与 Nozaki等人提出的用地面气象资料估算混合层高度,所得到的结果进行比较,得到了较为一致的结果。认为在大气边界层内,对于能够直接得到温度、风、位温等气象要素随高度变化的观测点,用这种方法来确定大气混合层高度是可信的,而且方法也比较简单。

大气混合污染物对大鼠呼吸系统氧化损伤作用

目的探讨大气混合污染物所致大鼠呼吸系统的氧化损伤。方法48只Wistar大鼠随机分为3个实验组(1,7,30 d组)和1个对照组。气管注入可吸入颗粒物(PM10)后,静态吸入SO2、NO2、CO的空气混合气,分别吸入1,7及30 d。检测血清和支气管肺泡灌洗液(BALF)中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力及谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)的含量。结果1 d组对与对照组比较,血清SOD活力显著降低(P<0.05),GSH和MDA含量显著增高(P<0.01);30 d组与对照组比较,BALF中SOD、GSH-Px活力及GSH含量显著降低(P<0.05或P<0.01)。结论大气混合污染物对大鼠呼吸系统产生氧化损伤作用。

银川市大气混合层高度变化特征及其与空气污染的关系

基于银川高空站2008~2017年的L波段秒级数据和地面观测数据,利用干绝热法计算银川2008~2017年逐时大气混合层高度,分析其变化特征,同时利用银川6种污染物的质量浓度和AQI指数,分析大气混合层高度与空气污染物的关系。结果表明:银川市的大气混合层高度(MLH)大部时间在600 m以下,占比为68%;银川MLH具有明显的单峰型日变化特征,07:00(北京时间,下同)最低,16:00最高;各月MLH值在282~936 m,4~6月MLH值最高,12月MLH值最低;季节变化方面,春季最高,夏季次之,冬季最低;年变化方面,2012年MLH平均值最高为621 m,2015年最低为566 m;银川市6种污染物除O3外,其余5种污染物的质量浓度与MLH值都为负相关,O3与MLH值的相关性最好;四季中,冬季污染物浓度与MLH值的相关性最好,夏季最差,秋季好于春季;银川MLH值与AQI指数呈负相关。

大气混合污染物对大鼠细胞因子水平及超微结构的影响

目的：探讨大气污染对大鼠细胞因子水平及超微结构的影响。方法：将48只Wistar大鼠（体重180—220g）随机分为6组，即3个对照组和3个实验组，分别进行可吸入颗粒物（PM10）和CO、SO2、NO2染毒。PM10染尘采用气管注入法，实验组注入PM10（22．5mg／m1）生理盐水混悬液1ml，对照组注入1rnJ生理盐水。染尘后第2d，实验组静式吸入含SO2、NO2和CO的空气混合气，浓度分别为22．5、18、600mg／m^3，对照组吸入正常空气。于吸入气体污染物1d、15d、30d后，测定支气管肺泡灌洗液（BALF）中细胞因子水平，电镜下观察气管、肺组织超微结构变化。结果：实验组大鼠BALF中细胞因子水平显著高于对照组（P〈0．05）；随着染尘染毒时间的增加，气管纤毛结构破坏，气管及肺组织发生炎症反应，伴有早期硬化改变。结论：大气混合污染物可导致大鼠BALF中细胞因子水平增高，肺组织发生急性炎症，并有早期硬化改变，细胞因子改变可作为大气污染对机体危害的敏感指标之一。

大气混合层厚度的计算方法及影响因子

本文讲述了大气混合层厚度的定义及它在大气环境保护中的作用。论述了大气混合层厚度的多种计算方法如国标法、干绝热法、罗氏法等,并分析了大气混合层厚度的各种影响因子。其中大气稳定度是决定混合层厚度的最主要因子。

北京城市大气混合层与气溶胶垂直分布观测研究

2002年3～10月在北京大学利用微脉冲激光雷达(MPL)观测了气溶胶时空变化。提出一种反演混合层高度的方法,这种方法减小了仪器订正的误差,反演的混合层高度与探空测量结果有很好的一致性。利用该方法计算了观测期间晴天无云天气条件下的混合层高度,分析了混合层高度及其增长率的日变化、季节变化,初步研究了混合层高度和近地面气溶胶分布的相互关系,分析了表征大气扩散能力的通风系数的日变化。结果表明,利用MPL监测城市混合层是可行的和优越的。

在大气-氨混合气氛中Pt、Pd和Ni的腐蚀

研究了在大气+氨混合气体(氨浓度11.8%)、压力0.1 MPa和温度为820～850℃环境中Pt、Pd和Ni金属的腐蚀,采用SEM、TEM和XPS观测和分析了试样腐蚀形貌特征和表面化学状态。所研究的3种金属显示了完全不同的腐蚀行为。讨论了Pt和Pd金属的腐蚀机制,腐蚀特性与金属及其氧化物的挥发、再沉积、氧吸附和晶面稳定性有关。

大气混合污染物对大鼠肺炎性损伤作用的研究

[目的]探讨大气混合污染物对大鼠肺炎性损伤的作用。[方法]48只Wistar大鼠随机分为1个对照组和3个实验组(高、中、实际剂量)。实验组大鼠PM10的染尘剂量分别为16、8、13.8mg;SO2、NO2、CO混合气的染毒浓度分别为16、12、400mg/m3,8、6、200mg/m3,4.6、3.2、164mg/m3,每天吸入2h,连续吸入30d;对照组大鼠气管注入1ml生理盐水并吸入正常空气。测定染毒大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞数及其分类,ACP、AKP、LDH活性、总蛋白和白蛋白含量以及FN-γ、TNF-α、IL-6水平。[结果]实验组大鼠BALF中巨噬细胞(AM)、中性粒细胞(Neu)百分比及LDH活性增高,与对照组比较差异均有统计学意义,并呈现出剂量—效应关系;各剂量组总蛋白、高剂量组白蛋白含量增加。[结论]大气混合污染物可导致大鼠肺的炎性损伤,其损伤机制可能为细胞膜通透性增加。

大气混合污染物对大鼠肺泡灌洗液及血清中CC16表达水平的影响

目的:探讨大气混合污染物所致肺损伤的敏感生物指示物。方法:使Wistar大鼠染尘、染毒,制备大气混合污染物所致肺损伤的动物模型。将48只Wistar大鼠随机分为3个实验组(1d组、15d组、30d组)和3个对照组,每组8只。采用ELISA方法检测肺支气管肺灌洗液(BALF)和血清中CC16蛋白的表达。结果:BALF中,染毒ld组CC16蛋白水平降低,与对照组比较差异显著(P<0.05);血清中,染毒30d大鼠CC16蛋白与对照组比较显著升高(P<0.05)结论:CC16可作为急性肺损伤的敏感生物指示物之一。

乌鲁木齐大气混合层厚度和稳定度与大气污染的关系

利用乌鲁木齐市4座10层100 m梯度气象塔2013年6月~2014年4月气象观测资料和7个环境监测站AQI资料,计算并分析了大气混合层厚度和稳定度特征,探讨了大气混合层厚度和稳定度与污染的关系。结果表明:乌鲁木齐市混合层厚度夏季郊区高、城区低,冬季从南郊-城区-北郊随地势降低依次降低;夏季和冬季分别在1 559~1 772 m和526~1 156 m之间。地面至2 km以上每500 m高度间隔统计混合层厚度,500~1 000 m出现频率最多;月变化为6~9月基本在500 m以上,且每个高度区间其概率均超过10%,10月~次年2月1 500 m以上区间概率明显减小;日变化为中午13:00~16:00达到最高值,下午和傍晚迅速下降。白天较大的感热输送提供充足的热力条件,这也体现出白天以不稳定层结为主,夜间则以稳定层结为主。大气稳定度分类结果,夏季郊区和城区不稳定(A^C类)所占比例差不多,冬季北郊稳定(E、F类)所占比较最大、城区最弱。AQI指数冬季最大,从南郊-城区-北郊依次增大,这与采暖期污染物多、南郊比北郊地势高有利于扩散输送有关。总体来看,乌鲁木齐大气混合层厚度空间分布与气象要素、大气稳定度、地形等密切相关,对AQI指数分布有重要影响,这对近地层大气污染状况预报有着重要的指导意义。

大气混合冷凝器的优化设计

大气混合冷凝器是多效蒸发系统真空获得的关键设备,它对末效二次蒸汽的冷凝效果与生产强度密切相关。基于水蒸气的完全冷凝条件、喷头的抽汽和雾化性能等理论,围绕强化汽液传热和降低流体阻力,提出了大气混合冷凝器的优化设计方案。并以该方案对真空制盐四效蒸发系统的大气混合冷凝器进行了改造。运行结果表明,冷凝器改造前后二次蒸汽管进入冷凝器的真空度由-0.086 MPa提高至-0.089 MPa,二次蒸汽管的温度下降了6℃,即系统的有效温差增加了6℃,产量提高了11.1%,节能效益显著。同时对该真空系统实际运行过程中存在的问题进行了分析,并提出了对策措施。