珠江三角洲区域大气扩散和输送特征诊断分析

为了深入研究珠江三角洲区域大气扩散和输送特征, 利用2006年珠江三角洲地区460个地面自动气象站的全年逐时气象数据和探空资料, 对自动气象站资料进行质量控制并整理, 使用Calmet模式诊断出逐时气象场。利用逐时风场和72小时轨迹, 对该地区的扩散类型进行分类(系统大风型、弱背景影响型和局地环流型), 并依此对该地区的流动状况进行分析。还根据季节和分类结果对扩散路径进行简单的分类, 并依此研究珠江三角洲地区的大气输送路径以及影响范围。分析结果表明: 珠江三角洲地区大气输送特征具有明显的季风性以及海陆风特征; 该地区春季和冬季的大气输送和扩散能力较好, 夏季次之, 秋季最差; 大气输送轨迹随季节变化明显, 并且在不同的扩散类型之间有显著的差异。     

冷却塔对大气扩散影响的数值模拟

利用计算流体力学模型Fluent, 模拟多个冷却塔对大气流动和湍流场的作用, 用拉格朗日随机粒子模式进一步模拟其大气扩散影响。针对一个内陆核电厂的设计方案进行模拟, 共有4个冷却塔和4个常规烟囱排放口。取当地典型风速1.5 m/s和中性边界层条件模拟ESE, SSE和SW这3个方向来流的塔体扰动情况。对应各风向各取2个排放位置进行扩散模拟并计算扩散参数。结果显示, 在扰动最小的风向条件下, 冷却塔几乎对扩散没有影响, 扰动严重时水平和垂直扩散参数可分别增大2个和1个稳定度级别, 这种影响在1 km之内最为明显。     

低温等离子体改善义齿基托表面润湿性的研究

使用直流电激发4种工作气体(Ar, Ar/O₂, Ar/O₂/N₂和He/O₂)来产生等离子体, 分别处理热凝树脂样本1, 2, 4, 6, 8, 10分钟, 每组9个样本。使用接触角测量仪测量处理前后各样本的接触角; 利用发射光谱(OES)对等离子体的活性成分进行分析; 采用X射线光电子能谱(XPS)分析其表面的元素价键改变。经过Ar, Ar/O₂, Ar/O₂/N₂和He/O₂等离子体处理后, 热凝树脂表面的润湿性均显著增加, 处理 1 分钟时, 样本表面的接触角与原始值相比, 显著减小(p<0.001), 随着时间的延长, 减小趋势变缓。OES结果显示等离子体的活性成分中包含有大量的?OH; XPS分析表明: 经过等离子体处理后, 热凝树脂表面的C元素与O元素的比例减小, 有新的亲水性基团C?OH产生。大气压低温等离子体处理热凝树脂表面后, 产生新的亲水性基团C?OH, 从而增加表面亲水性。研究结果提示低温等离子体可能为临床上处理义齿基托树脂提供新方法。     

认识PM2.5

随着工业的发展,机动车辆的增多,污染物排放和大气颗粒物大量增加,直接导致了大气能见度降低,使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。研究表明,大气颗粒物中的PM2.5是能见度降低的主要原因。本文就PM2.5的定义、成分与来源、危害、与能见度的关系、监测技术、相关标准,以及防治手段等进行了介绍。     

北京大学大气环境模式PUMA的改进及其在沈阳地区的应用研究

为拓展北京大学大气环境模式(PUMA)的应用, 对其进行两方面的改进。首先, 用新一代中尺度气象模式WRF提供气象场驱动PUMA; 其次, 新增非局地湍流扩散系数Grisogono方案。 为验证改进后的模拟能力, 将PUMA运用于沈阳地区冬季大气SO₂污染研究。模拟结果和观测比对表明: WRF可以提供合理的气象场; PUMA可以模拟出SO₂浓度月尺度变化和日变化; Grisogono方案在中午对流边界层条件下对模拟结果有所改善。SO₂浓度有明显的日变化, 白天浓度低, 夜间浓度高, 模拟结果表明SO₂浓度和边界层高度的日变化成负相关。改进后的PUMA可以在大气环境预报预警中得到应用。     

一种快速测量高粒径分辨率气溶胶活化率曲线的方法

基于扫描粒径的原理, 介绍了测量高粒径分辨率气溶胶活化率曲线的方法。给出了改进的数据反演算法, 能较好地反演出气溶胶和云凝结核的数浓度谱分布, 以及气溶胶分档活化率。在大气气溶胶的外场观测中对该方法进行了检验。     

能源消费与大气环境变迁的关联性分析

以两型社会建设示范区的重点城市武汉市为例,利用灰色关联模型分析了城市能源消费与大气环境变迁的互动关系.研究结果表明:各项能源消费与SO2、NO2、PM10排放量的关联度都在0.7以上,能源消费变动是推动大气环境变迁的基本因素;总体上煤炭、焦炭、燃料油、原油和电力的消费对城市大气污染物排放的影响较大,而汽油和柴油的消费影响较小;焦炭、燃料油、原油、电力、煤炭、煤油等能源消费是武汉SO2、NO2排放变迁的主要驱动因子;燃料油、电力、焦炭、原油、煤炭、石油气、煤油等能源消费是PM10排放变迁的主要驱动因子.     

亚高山红桦根及根际土壤生化特性对升高温度和CO2的响应

通过川西亚高山野外大型控制实验,研究了红桦不同密度下的根系生物量、根际土壤微生物数量和根际土壤酶活性对短期升高温度（ET,相对室外平均升温2.4±0.4 ℃）、升高大气CO2浓度（EC,平均增加15.5±1.0 μmol·L^-1）及交互作用（ETC,生长室相对室外平均升温2.2±0.5　℃并CO₂浓度平均增加15.8±1.2　μmol·L^-1）的响应.初步结果表明：升高大气温度或CO₂浓度均能够显著促进红桦低密度和高密度下单株根系生物量;升高温度和CO₂浓度及二者共同升高对微生物类群和数量影响不同,升高温度细菌、真菌数量以及低密度下放线菌数量显著增加,而高密度下放线菌数量显著下降;升高CO₂浓度下高密度时细菌和真菌数量增加而低密度下均显著下降;升高温度（ET）显著抑制高、低密度下红桦根际土壤多酚氧化酶活性,升高CO₂（EC）根际土壤过氧化氢酶活性在2种密度条件下均不同程度升高,土壤脲酶和多酚氧化酶活性则降低;ETC条件下,根际土壤多酚氧化酶和过氧化氢酶在2种密度下均表现出不同程度的降低,但脲酶活性在高、低密度条件下对ETC表现出不同的响应结果.     

开放大气等离子体中带电粒子密度时间演化的数值模拟

利用大气化学反应的零维模型,模拟了地面附近的大气化学反应,研究了电子和主要离子在大气化学反应中的动力学规律和机制,给出了电子密度及其他带电粒子密度随时间的演化图.所得结果对进一步了解大气中的物理化学反应和空气动力学的机理具有重要意义,对飞机的等离子体隐身和大气环境污染与监测也具有一定的参考价值.     

非均匀地表的湍流通量和掺混高度

叙述了掺混高度的概念及运用。利用大涡模拟作为手段,研究了地表平坦但地表热通量非均匀情况下的掺混高度。考察了地表热通量非均匀性尺度、风速以及非均匀性强度对掺混高度的影响,发现掺混高度是否存在以及高度受非均匀尺度和风速大小的影响非常明显,受非均匀性强度的影响不明显。若规定掺混高度出现在垂直湍流热通量水平涨落的标准差减为地表感热通量标准差5％的高度,这时掺混高度可以拟合为：Z_b = 1/C_wm * w'θ'_sfc/Θ₀ * L^a_hetero/U^b,其中a=1.266,b=0.854,C_wm=3.205×10^-3。