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基于黑碳仪模型的含碳气溶胶源解析

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简介:
本研究利用黑碳仪模型对含碳气溶胶进行深入分析,旨在准确识别和量化其来源,为大气污染控制提供科学依据。 根据不同来源的含碳气溶胶具有不同的光学吸收特性的原理, 使用黑碳仪模型对杭州市内的含碳气溶胶进行了来源解析。通过结合气溶胶飞行时间质谱仪与黑碳仪的数据,校正了黑碳仪模型参数,并分析了2015年朝晖环境监测站点的黑碳仪数据。 研究发现,在这一年中化石燃料燃烧对朝晖地区含碳气溶胶的平均贡献量为15.4 μg/m3, 平均贡献率为71.8%;生物质燃料在各月中的平均贡献率则介于20%-38%,其中,七月份最低,十二月份最高。此外,不同月份内生物质燃烧对含碳气溶胶的贡献存在明显的阶梯式变化。 值得注意的是,含碳气溶胶吸收指数并未显示出本地早晚高峰现象, 这可能是因为外来传输导致的结果。以上研究为识别杭州市能源消费结构及大气治理提供了理论和实验依据。

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    本研究利用黑碳仪模型对含碳气溶胶进行深入分析,旨在准确识别和量化其来源,为大气污染控制提供科学依据。 根据不同来源的含碳气溶胶具有不同的光学吸收特性的原理, 使用黑碳仪模型对杭州市内的含碳气溶胶进行了来源解析。通过结合气溶胶飞行时间质谱仪与黑碳仪的数据,校正了黑碳仪模型参数,并分析了2015年朝晖环境监测站点的黑碳仪数据。 研究发现,在这一年中化石燃料燃烧对朝晖地区含碳气溶胶的平均贡献量为15.4 μg/m3, 平均贡献率为71.8%;生物质燃料在各月中的平均贡献率则介于20%-38%,其中,七月份最低,十二月份最高。此外,不同月份内生物质燃烧对含碳气溶胶的贡献存在明显的阶梯式变化。 值得注意的是,含碳气溶胶吸收指数并未显示出本地早晚高峰现象, 这可能是因为外来传输导致的结果。以上研究为识别杭州市能源消费结构及大气治理提供了理论和实验依据。
  • 6S大传输构建反演查找表(LUT)
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    本研究利用6S大气辐射传递模型,开发了一套气溶胶光学特性反演的查找表(LUT),为精确估算大气中气溶胶参数提供了高效工具。 IDL的PRO文件易于学习与查看。建议初学者从简单的例子开始,并逐步尝试更复杂的项目来加深理解。同时,保持代码结构清晰、注释详尽也有助于提高可读性和维护性。 对于已经有一定基础的学习者来说,可以参考一些经典的教程和案例研究,这些资源可以帮助他们掌握更多高级特性和技巧。此外,在编写IDL程序时注重模块化设计能够使得后续的调试与扩展变得更加容易。 总之,通过持续实践以及充分利用社区支持(如论坛、邮件列表等),可以使学习过程更加高效且富有成效。
  • 放射性检测与监测
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    放射性气溶胶检测与监测仪器用于精确测量空气中放射性颗粒物浓度,确保环境安全及公众健康。适用于核电站、科研机构和环保部门。 《放射性气溶胶污染测量仪和监测仪》是中国国家核工业标准EJ 587-91,于1991年10月11日发布,并在次年的3月1日正式实施。该标准详细规定了带有过滤器取样装置的放射性气溶胶污染测量仪器的设计、技术特性以及使用环境等相关内容。 此标准的主要涵盖范围包括:设备分类、设计要求、性能参数和技术规格,试验方法及检验规则等各个方面,并且适用于核设施或涉及放射性物质操作的工作环境中用于检测和监测放射性气溶胶的装置。此外,在制定过程中可能参考了其他相关的国家标准和行业规范,确保技术指标与行业标准一致。 专业术语定义是该标准的重要部分之一,明确了行业内通用的专业词汇及其含义;同时根据功能及工作原理的不同对测量仪器进行了分类,如连续监测型、周期监测型等不同类型的产品。设计要求中详细规定了设备的结构材料选择、安全防护措施以及操作界面和数据记录显示等方面的规定。 技术特性方面则列出了关键性能参数,包括灵敏度、量程范围、响应时间和分辨率等指标;试验方法部分提供了验证仪器性能的具体测试程序,例如校准精度及耐用性测试。检验规则规定了出厂检测与定期检查的流程以确保设备始终符合标准要求。 此外还对设备标识、包装运输以及存储条件进行了详细说明,防止非使用期间受到损坏或影响正常使用。技术状态方面设定了交付前的技术完整性及相关功能验证结果的要求。 综上所述,《EJ 587-91》为核工业提供了全面的放射性气溶胶污染监测标准体系,确保了设施安全运行及人员辐射防护措施的有效实施。这些严格的标准对于保障整个行业的健康发展和环境安全性具有重要意义。
  • 二氧化
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    简介:二氧化碳大气含量是指地球大气中二氧化碳气体的比例,它是衡量气候变化和全球变暖的重要指标。 搭载于高分五号卫星平台的大气主要温室气体监测仪(GMI)主要用于测量大气中的二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的柱浓度。为了确保GMI遥感数据中温室气体反演结果的准确性,需要分析诸如气溶胶等因素对反演结果的影响,并将这些因素作为校正算法的一部分加以考虑。在此基础上,利用全球总碳柱观测网(TCCON)站点的数据来验证GMI的反演效果。结果显示,在近红外波段下,GMI反演结果的误差范围为-1.06±2.93×10^-6(-0.26±0.72%),其精度在1%以内。
  • 逆向推断
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    气溶胶逆向推断是指通过当前观测到的大气中气溶胶的状态和分布,反推出其形成、演变及输送过程的研究方法和技术。这种方法对于理解大气环境变化具有重要意义。 使用6s软件进行气溶胶光学厚度反演,包括界面原型和操作步骤的介绍。
  • DNDC过程
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    DNDC(DeNitrification-DeComposition)是一种先进的生态系统模型,主要用于评估农业、森林和草地等土地利用系统中的碳循环、温室气体排放及养分动态。 目前DNDC 9.2模型已在世界范围内得到广泛验证,并且是模拟温室气体排放及碳氮循环的有力工具之一。
  • make_color_ratio_image.zip_calipso_car5cn_monthtzb__后向散射
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    该压缩文件包含针对Calipso卫星数据处理而设计的Python脚本和配置文件,用于生成特定日期范围内的气溶胶后向散射比例图像。 Calipso一级气溶胶产品在1064纳米和532纳米波长下的后向散射系数比值的色比垂直剖面图。
  • 反演工具系统
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    气溶胶反演工具系统是一款专门用于研究和监测大气中气溶胶分布与特性的科学软件。它通过分析卫星遥感数据来反演气溶胶光学厚度等参数,为环境评估、气候变化及空气质量预报提供重要依据。 为了使用envi进行气溶胶反演的扩展工具,请下载名为.sav格式的文件,并将其放置在安装目录下的extensions文件夹内。之后重启envi即可完成设置。
  • MODIS L1B数据反演方法流程
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    本研究详细介绍了利用MODIS Level 1B数据进行气溶胶反演的具体方法与步骤,为大气环境监测提供技术支持。 ### 利用MODIS L1B数据反演气溶胶的流程详解 #### 一、引言 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)是一种多通道被动遥感仪器,安装在NASA的Terra和Aqua卫星上,用于获取地球表面及其大气层的数据。其中,MODIS L1B数据经过初步处理后包含地面反射率与大气发射率等信息,是进行多种地球科学研究的基础资料之一。本段落将详细阐述如何使用这些数据反演气溶胶的过程。 #### 二、数据与算法介绍 1. **MODIS数据**:研究中使用的为MODIS L1B1KM数据集,这类经过初步辐射定标和地理定位的数据仍需进一步处理以供科研之用。需要注意的是,在进行后续步骤时应考虑其空间分辨率(本例中的分辨率为1公里)。 2. **气溶胶反演环境**:本次研究在ENVI 5.0环境下完成,涵盖的主要操作包括MODIS影像的辐射校正、几何校正、云检测及气溶胶反演。ENVI是一款广泛应用于遥感领域的专业软件,能高效处理各种类型的数据。 3. **气溶胶反演算法**:采用经典暗像元法(Dark Dense Vegetation, 简称DDV),该方法假设地表某些区域在近红外波段几乎不反射太阳光。通过这些区域的数据推断出气溶胶的影响,但在冬季或缺乏浓密植被的地区效果可能较差。 4. **查找表**:反演过程使用了基于IDL语言调用6S辐射传输模型生成的查找表。此表格适用于一般情况下的3月至9月期间进行气溶胶反演,并可根据实际需求定制调整。 5. **七纬查找表结构**:该查找表由多个维度组成,从左至右分别为太阳天顶角、卫星天顶角、相对方位角及P0、T和S(辐射传输方程中的参数),最后一列是气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, 简称AOD)。 6. **工具资源**:实验中使用了MODIS云检测工具与气溶胶反演工具,并参考相关PDF文档进行操作指导。 #### 三、MODIS影像处理流程 1. **辐射校正**:在ENVI 5.0中打开MODIS HDF格式的数据时,默认已进行了辐射校正。具体步骤为选择File -> Open As -> EOS -> MODIS,随后会看到发射率Emissive(波段20-36)、辐射率Radiance(波段1-26)和反射率Reflectance(波段1-26)三个主要文件。 2. **几何校正** - 发射率文件的几何校正:使用ENVI提供的Georeference MODIS工具,设置投影信息,并进行“双眼皮”去除操作。 - 反射率文件的几何校正:利用发射率文件中导出的GCP控制点执行。 3. **云检测**:这是气溶胶反演前的关键步骤。通过从影像中识别并排除被云层覆盖区域,确保后续分析不受干扰。ENVI提供了多种算法供选择使用。 4. **气溶胶反演**:基于处理过的MODIS数据和DDV算法及查找表计算出气溶胶光学厚度值。 #### 四、总结 利用上述流程可以有效进行MODIS L1B数据的气溶胶反演工作。整个过程包括辐射校正、几何校正、云检测以及最终的气溶胶反演等步骤,而前期处理的质量直接影响到结果准确性。此外,在不同地理特征和季节变化下需灵活调整算法参数以适应实际情况。 参考资料: - MODIS数据下载地址 - ENVI 5.0官方文档 - 暗像元法(DDV)相关文献 - 6S辐射传输模型文档
  • MODIS图像中查找表
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    本研究聚焦于利用MODIS卫星数据中的查找表技术来精确测量和分析大气气溶胶特性,为环境监测提供科学依据。 工具包括云检测、查找表和气溶胶反演工具。下载后可安装在自己的ENVI扩展下使用。