1.27 μm O_(2)(a^(1)Δ g)气辉临边观测辐射传 输特性

1.27μm波段的O_(2)(a^(1)Δg)气辉辐射具有辐射信号强、空间跨度大、自吸收效应弱等诸多内禀优势,是临近空间大气遥感的重要目标源,对于中高层大气的动力学及热学特性研究,全球温室气体探测,以及臭氧浓度三维层析等卫星遥感具有重要的科学意义和应用价值。首先基于O_(2)(a^(1)Δg)光化学反应模型,研究了O_(2)(a^(1)Δg)气辉的产生机制及湮灭机理,在此基础上,计算得到了O_(2)(a^(1)Δg)气辉体辐射率廓线,并基于HITRAN数据库给出的谱线强度及爱因斯坦系数,提出了两种计算O_(2)(a^(1)Δg)气辉光谱分布的方法。采用最新的分子光谱参数、光化学反应速率常数及F10.7太阳紫外通量等参数,结合光化学反应模型计算得到的O_(2)(a^(1)Δg)气辉体辐射率廓线信息,借助逐线积分算法,建立了1.27μm O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边观测辐射传输理论模型,并分析了自吸收效应对不同临边观测高度处气辉辐射光谱强度的影响。然后,利用剥洋葱算法,对大气图像扫描成像吸收光谱仪(SCIAMACHY)在临边观测模式下测得的O_(2)分子近红外大气带的气辉辐射信号进行处理得到了目标层O_(2)(a^(1)Δg)气辉辐射光谱,并通过谱积分算法反演得到了O_(2)(a^(1)Δg)气辉的体辐射率廓线信息。最后通过对比气辉临边观测辐射传输理论模型计算得到的以及SCIAMACHY仪器测量反演得到的1.27μm O_(2)(a^(1)Δg)辐射光谱及体辐射率廓线信息,验证1.27μm O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边观测辐射传输理论模型的可靠性与合理性。基于比对结果,对O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边辐射强度和体辐射率的影响因素进行了分析。分析结果表明,在50 km以上的高空区域,理论计算结果与卫星实测结果吻合性较好,而随着海拔高度的降低,两者的偏差逐渐增大,这是因为在临边观测模式下,中低空区域的卫星遥感信号受自吸收效应及大气散射效应影响严重。此外,与HITRAN数据库给出的谱线强度参数相比,基于爱因斯坦系数建立的O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边辐射模型与卫星实测结果更加吻合。1.27μm O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边观测辐射传输理论模型的建立,对于临近空间大气遥感,奠定了理论基础。

GBAVTII探测西安上空夜气辉反演O_(2)(0-1)柱浓度及其波动的研究

探测高层大气的粒子浓度具有重要的科学意义.本文利用安装在中国西安城区(海拔457m, 34.23°N,109.01°E)的自制地基气辉成像干涉仪GBAVTII(Ground-based atmosphere VER&temperature imaging interferometer)对峰值高度在94 km处的867.7 nm O_(2)(0-1)夜气辉长期定点观测,反演得到O_(2)(0-1)的柱浓度,并根据大气温度及O_(2)(0-1)粒子柱浓度的扰动提取得到大气重力波、行星波周期.本文首先阐述了地基GBAVTII探测气辉的原理,并从气辉辐射理论及地基探测模式导出气辉强度表达式,建立地基仪器探测得到的气辉的积分体发射率IER(Integrated Emission Rate)与大气中O_(2)(0-1)柱浓度的关系,然后利用2019年以来的多日观测数据,得到西安地区上空O_(2)(0-1)粒子的柱浓度量级为10~4cm^(-2);经对比发现2020年9月17日GBAVTII探测O_(2)(0-1)柱浓度结果与NRLMSISE-00模型数据的相对误差在0.5%~30%.我们从GBAVTII整夜拍摄气辉成像干涉图中反演出西安上空90~100 km的大气温度和O_(2)(0-1)柱浓度及扰动特征,得到周期在8~10 h左右的潮汐波,去掉潮汐趋势的温度和柱浓度残差序列,利用小波分析提取得到周期为2.3 h的重力波.最后我们利用2022年4月21日—2022年5月6日期间的O_(2)(0-1)柱浓度探测序列得到日平均柱浓度并提取准2日的行星波周期.GBAVTII所探测得到大气波动的周期尺度与其他已有中纬度地区的探测结果相吻合.

火星O_(2)(a^(1)Δ_(g))气辉高光谱分辨辐射传输特性研究

1.27μm波段的氧分子近红外气辉是火星大气最重要的气辉辐射之一,该气辉高光谱分辨辐射传输模型的建立对于研制火星探测载荷,反演火星大气的风场温度场与臭氧浓度,以及研究火星空间物理,有重要的科学价值与工程意义.在研究火星大气O_(2)(a^(1)Δ_(g))气辉光化学反应模型的基础上,提出了O_(2)(a^(1)Δ_(g))气辉体辐射率的计算方法,并建立了火星大气气辉辐射传输理论;通过与用于研究火星大气特征的光谱学探测仪(Spectroscopy Spectrograph for the Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Mars,SPICAM)的实测数据进行对比,验证了所建立的火星O_(2)(a^(1)Δ_(g))气辉高光谱分辨辐射传输模型的准确性;针对火星与地球大气的O_(2)(a^(1)Δ_(g))气辉,在体辐射率、自吸收效应,以及临边辐射光谱特性三个方面进行了系统深入的比较,对比结果表明,火星大气由于密度低、氧气丰度小,其自吸收效应可以忽略不计,但其O_(2)(a^(1)Δ_(g))气辉辐射强度与地球大气相当,可以用于火星大气的风场温度场与臭氧浓度的探测与反演.

基于O_(2)分子1.27μm气辉反演临近空间温度廓线的新方法

1.27μm波段O_(2)(a^(1)Δg)气辉的辐射强度高、自吸收效应弱,是反演临近空间大气温度的理想目标源。基于O_(2)分子气辉光谱理论以及“剥洋葱”算法,利用扫描成像大气吸收光谱仪(SCIAMACHY)的近红外临边观测数据,成功反演50~100 km区域的大气温度廓线。与SABER、ACE-FTS及激光雷达的观测结果对比表明,在55~85 km的切线高度范围内温度测量误差优于±10 K,而在55 km以下与85 km以上空间区域,由于受到自吸收效应、大气散射以及OH气辉的光谱污染等干扰,温度反演结果出现显著偏差。

UV_(185)对偶氮染料酸性红G的降解机理研究

该文以UV_(185)为光源,研究紫外高级氧化技术对印染废水中酸性红G(ARG)的光降解反应机理。结果表明:UV_(185)对ARG降解具有显著效果,远远优于UV254光源,光照20 min后降解率可达97.4%。光照功率增加对ARG降解效果显著。酸性条件对ARG的降解速率有提升作用,碱性条件有抑制作用,pH为3.0、6.7、9.0、11.0时,反应动力学常数分别是0.261、0.174、0.151、0.093 min^(-1)。降解反应动力学过程符合准一级动力学模型,R^(2)>0.990。自由基捕获实验说明UV_(185)光照中产生的活性物种·OH和^(1)O_(2)对ARG降解贡献程度较大,而·O_(2)_(-)无贡献。台式电子顺磁共振波谱仪检测到·OH和^(1)O_(2)存在,未检测到·O_(2)_(-)。CO_(3)^(2-)、Cl^(-)对ARG的降解存在着明显的抑制作用,各加入10 mmol/L时,20 min降解率分别降至对照试验的71.0%和80.7%;NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)对降解过程无明显影响。印染助剂柠檬酸钠、十二烷基苯磺酸钠的存在均显著阻碍ARG的去除。H_(2)O_(2)的存在能显著加快ARG的降解。根据UV-Vis吸收光谱显示,509 nm处吸收峰的强度不断减弱,ARG分子结构遭到严重破坏。在ARG降解过程中,共检测16种主要降解产物并提出了可能的转化路径。总有机碳数据显示,在30 min时ARG矿化度达到49.4%。

人肝细胞氧化应激模型中热休克蛋白90α对细胞周期蛋白B1的降解调控机制研究

目的 观察人肝细胞(L02)氧化应激模型中热休克蛋白90α(heat shock protein 90α, Hsp90α)和相关底物蛋白细胞周期蛋白B1(Cyclin B1)的蛋白水平变化,以及Hsp90α表达下调后对Cyclin B1表达的影响,明确Hsp90α对Cyclin B1功能的影响,为氧化应激相关的肝脏疾病防治提供新思路。方法 以200μM H_(2)O_(2)建立氧化应激L02细胞损伤模型;通过CCK-8法观察氧化应激对细胞存活的影响,比色法测定细胞内谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量,流式细胞术检测细胞周期,免疫印迹法检测氧化应激对细胞内Hsp90α及Cyclin B1蛋白水平的影响。结果 随着氧化应激刺激时间的延长,GSH含量逐渐减少,抗氧化能力不断降低。从6 h开始,胞内GSH水平较对照组明显下降(均P<0.05);H_(2)O_(2)对L02细胞增殖的抑制程度增强;氧化应激后细胞周期检测点G2/M期阻滞明显;氧化应激导致胞内Hsp90α蛋白水平先增加后降低,在刺激24 h时Hsp90α表达出现明显下降,Cyclin B1蛋白水平则在24 h明显增加,与对照组相比,差异有统计学意义(均P<0.05)。结论 氧化应激可动态影响细胞内Hsp90α及CyclinB1蛋白表达水平;氧化应激下,Hsp90α表达降低可影响与G2/M期调节有关的底物蛋白Cyclin B1水平,Hsp90α对Cyclin B1功能维持起保护性作用。