广州秋季灰霾和正常天气PM2.5中水溶性离子特征

为了探讨细粒子(PM2.5)在灰霾天气下水溶性离子的组分特征,2007年秋季在广州万顷沙连续一个月采集了大气PM2.5样品,分析了SO42-,NO3-,NH4+,Cl-,Na+,K+,Ca2+,C2O42-,F-,NO2-和HCOO-11种水溶性离子含量.结果显示,正常天气和灰霾天气PM2.5总水性离子质量浓度分别为3...     

大气模式与气溶胶模型对辐射传输计算的影响

大气模式与气溶胶模型选择是影响定量遥感应用的辐射传输计算的重要因素。人们一般凭感性认识去进行选择,有一定随意性,对其带来的影响程度关注甚少。以太阳辐射计测量为依据,对大气模式与气溶胶模型选择方法作了研究,并利用经辐射定标过的光谱辐射计地面测量对辐射传输计算精度进行了验证。在昆明进行的试验表明,在0.50～0.68 μm范围内,选择中纬度冬季大气模式和大陆型气溶胶,经辐射传输计算后得到的光谱辐射亮度与光谱辐射计测量结果一致性很好,差别在3.3%以内;变换大气模式对辐射传输计算产生明显影响,差别达10%左右;选择不同的气溶胶模型对辐射传输计算影响也很大,差别达11%左右。基于辐射计测量的大气模式与气溶胶模型选择避免了主观选择的不可靠性,有益于减少辐射传输计算或卫星遥感大气订正的误差。     

大气参数精度对激光传输预估结果的影响

通过对不同情况下参数测量误差导致的到靶激光平均功率密度变化的统计,得到了大气参数精度对激光传输计算结果的影响。风速和气溶胶吸收系数测量误差主要来自热晕效应的影响,热晕越强,对计算结果的影响就越大。强热晕时,风速±(5%～8%)的误差可导致计算结果约±10%的误差;气溶胶吸收权重±(10%～20%)的误差可导致计算结果约 10%的误差。强湍流弱热晕时,大气相干长度±(5%～7%)的误差可导致计算结果约±10%的误差。     

车载式激光雷达测量大气水平能见度

激光雷达作为一种新型的大气观测工具,可以通过直接探测激光与大气相互作用的光辐射信号来定量地反演大气水平能见度,更好地反映大气对传输于其中激光的衰减作用,从而成为测量大气水平能见度的主要手段。简单介绍了自行研制的国内首台车载式拉曼-米(Raman-Mie)散射激光雷达的结构和技术参数,并利用斜率法从激光雷达的采集数据中反演出大气水平能见度。通过实际观测并与美国Belfort能见度仪的对比试验,显示该激光雷达在探测大气水平能见度方面具有较高的可靠性和准确性,其测量误差小于20 %。     

车载式1 064 nm 和532 nm双波长米散射激光雷达

新近研制的车载式双波长米散射激光雷达可用于1 064 nm 和532 nm两个波长对白天与夜晚对流层气溶胶消光系数垂直分布进行的探测。该激光雷达由激光发射单元、接收光学和后继光学单元、信号探测和采集单元以及系统运行控制单元组成,后继光路之间采用光纤导光、高低层分层探测等关键技术。该激光雷达使用1 064 nm和532 nm的两个波长,其单发脉冲能量分别为400和300 mJ,重复频率都为20 Hz,光束发散角小于0.5 mrad ;望远镜接收视场为1～3 mrad,滤光片的中心波长为1 064 nm和532 nm,带宽1 nm。分别使用R3236及H7680的PMT和VT120及Phillips777的放大器对两个波长的信号进行探测;对532 nm波长用3 A/D采集卡、1 064 nm波长用了光子计数卡。给出了双波长测量对流层气溶胶消光系数垂直分布的结果,该激光雷达可以探测10-5～1之间的消光系数,探测高度可达10 km以上。     

A Collection of Molecular Fingerprints of Single Aerosol Particles in Air for Potential Identification and Detection Using Optical Trapping-Raman Spectroscopy

Characterization, identification, and detection of aerosol particles in their native atmospheric states remain a challenge. Recently, optical trapping-Raman spectroscopy (OT-RS) has been developed and demonstrated for characterization of single, airborne particles. Such particles in different chemical groups have been characterized by OT-RS in recent years and many more are being studied. In this work, we collected single-particle Raman spectra measured using the OT-RS technique and began construction of a library of OT-RS fingerprints that may be used as a reference for potential detection and identification of aerosol particles in the atmosphere. We collected OT-RS fingerprints of aerosol particles from eight different categories including carbons, bioaerosols (pollens, fungi, vitamins, spores), dusts, biological warfare agent surrogates, etc. Among the eight categories, spectral fingerprints of six groups of aerosol particles have been published previously and two other groups are new. We also discussed challenges, limitations, and advantages of using single-particle optical trapping-Raman spectroscopy for aerosol-particle characterization, identification, and detection.     

东南沿海地区相对湿度对气溶胶消光特性的影响

采用能见度仪和温度脉动仪在我国东南沿海典型地区进行能见度和相对湿度测量实验,利用能见度与消光系数和波长的关系,分析了在雾霾和晴好两种天气条件下相对湿度对沿海气溶胶系统消光系数的影响。研究结果表明:对于波长为1.06 m的激光,该地区两种天气下气溶胶粒子的潮解点均为80%左右;当相对湿度在80%~90%时,随着相对湿度增大,两种天气下消光系数相对干粒子时的增长率基本相同,吸湿增长因子主要介于1~2;当相对湿度大于90%时,二者相对增长差别很大,晴好天气下吸湿增长因子增大了两个量级,远大于雾霾天气。     

激光雷达探测北京城区夏季大气边界层

为了研究北京城区夏季大气边界层结构变化特征及大气边界层内气溶胶消光特性,2004年8月利用便携式米散射激光雷达对北京城区夏季大气边界层进行了系统观测。反演了观测站上空大气气溶胶的消光特性垂直分布以及大气边界层的高度。分析了气象条件和人类活动对大气边界层结构的影响。观测数据表明： 北京城区夏季大气边界层有明显的日变化特征,早晚比较低,日间有一个从低变高再变低的过程,中午前后达到最高。结合气象参数对测量数据进行的统计分析表明：北京城区夏季大气边界层高度相对稳定,多分布在1.8km以下,平均值为0.68km;大气边界层内存在浓度较高的气溶胶粒子,平均光学厚度（3km以内）在0.30左右。     

密闭空间空气中24种金属气溶胶的原子吸收光谱法测定

用原子吸收光谱法，一次采样，同时测定连续密闭１２昼的窨 空气中２４种金属气溶胶，即银、铝、钡、钙、镉、钴、铬、铜、铁、钾、镁、钼、钠、镍、铅、锑、硒、硅、锡、锶、钛、钒和锌。根据空间金属气溶胶的浓度、性质和原子化行为的不同。将样品分为四组，采用干法和湿法结合处理样品，同时测定，回收率在８８－１１０％之间，各元素间基本无干扰，测定结果与文献报道值相近。     

Laser ablation synthesis of monodispersed magnetic alloy nanoparticles

Monodispersed CoPt alloy nanoparticles were synthesized by a pulsed laser ablation (PLA) technique coupled with a low-pressure operating differential mobility analyzer (LP-DMA). The CoPt alloy nanoparticles were generated by laser ablating a solid Co–Pt target. In CoPt alloy nanoparticles synthesized from a target with a Co composition of 75 at%, the nanoparticle surfaces were covered by an oxide layer and exhibited a core-shell structure. In contrast, no shell was observed in particles generated from a target with a Co:Pt ratio of 50:50 at%. According to an EDX analysis, the compositions of the individual nanoparticles were almost the same as that of the target material. Finally, the magnetic hysteresis loops of the CoPt alloy nanoparticles exhibited ferromagnetism.