2018年3月两会期间北京重污染过程边界层气象的演变分析

为研究北京冬季重污染过程的污染特征及成因,采用边界层风场、温湿场和气溶胶垂直探测等雷达综合遥测手段,对2018年3月北京两会期间的一次典型重污染过程,从边界层气象要素演变进行综合研究.结果表明:①整个污染过程历时7d,轻度以上污染时数达118h(占污染过程总小时数的69.8%),严重污染时数达16h(占污染过程总小时数的9.5%),ρ(PM2.5)最高达333.5μg/m^3.②从气溶胶的垂直空间演变来看,重污染天气的形成,除受本地源排放积累的影响外,还存在北京南部和东部的外部污染传输.贴地或上部逆温的稳定温度层结基本上对应ρ(PM2.5)的累积过程,其中,重污染时段逆温维持达68h,逆温层厚度为500~1100m,最大平均逆温强度为0.6℃(100m).大气边界层高度偏低(积累过程白天在1000m以下,夜间只有300~500m),导致污染物持续积累.整个污染过程中,高湿时段引起PM2.5吸湿增长和转化加重了污染程度;近地层持续小风导致污染积累;西南、东或东南方向大风层(10m/s左右)向低空下探,有利于污染的缓解;强西北风或北风作用,使污染得以清除.研究显示,污染过程与边界层气象要素的演变密切相关.

相干测风激光雷达探测效能评估研究

为了评估相干测风激光雷达在不同扫描模式下探测效能与气象要素之间的联系,使用2020-08~2021-07期间广汉机场相干测风激光雷达探测数据进行了分析验证。结果表明,方位角测量模式扫描方式下,探测距离在3 km之后,探测效能线性下降,90°扫描时,500 m后探测效能开始线性下降;总体探测效能在11月最高,7月最低;11月至次年7月呈下降趋势,7~11月呈上升趋势;在日落后至日出前的探测效能较低,在午间探测效能最高;夏秋季节,激光雷达探测效能与PM 2.5质量浓度呈现正相关,与降雨量的对数呈负相关。该研究为机场激光雷达识别低空风切变准确度提供了重要的基础保障。

小型空气质量检测仪设计

空气质量问题日益受到关注,对空气质量进行实时的、便携的检测有更大需求。提出一款基于STC89C52单片机为核心控制器的小型空气质量检测仪的解决方案,具有成本低、积较小、功耗低和操作简单等优点。设计过程包括硬件设计和软件设计,均采用模块化设计思想,包括微控制器模块、粉尘检测模块和温湿度检测模块、模数转换模块、液晶显示模块和按键模块等。比较详细地叙述了各个模块的功能及设计原理,并给出了单片机程序流程图。

WiFi控制的智能空气净化器设计

采用STM32F103为MCU,通过GP2Y1014AU粉尘传感器检测空气中PM 2.5的浓度,DHT11传感器测量温湿度等空气环境参数,并采用ESP8266 Wi Fi模块实现与手机APP和后台的通信等,设计了具有移动端操作的空气净化器。所设计的系统一方面通过显示屏实时显示PM 2.5浓度、温湿度等参数,同时通过Wi Fi在手机APP端进行显示、开关等操作;另一方面MCU对电机进行开关控制达到净化空气操作和PM 2.5超限报警等。