沙尘天气激光雷达监测技术研究

使用LB10-D200激光雷达,对2006年4月北京地区天气连续监测,通过监测数据的分析,研究沙尘天气的大气垂直结构及其运动发展情况,同时与通过使用E-BAM贝塔沙尘监测仪器、AERONET、MODIS和DREAM预测模型等手段的分析结果进行综合对比分析.结果表明:4月份共有10 d AOT浓度大于1,最高峰达到4;激光雷达监测结果和其他手段得到的结果具有良好的一致性,能精确地表达典型沙尘天气垂直大气的时空分布;沙尘层AOT对整个大气AOT的贡献率约为60%～80%.     

兰州市不同天气可培养微生物气溶胶特征变化研究

为探明天气状况对可培养微生物气溶胶浓度的影响,于2016年3月15～23日在兰州交通大学站点,采用Andersen六级空气微生物采样器对不同天气状况下的细菌、真菌与放线菌气溶胶进行了采样,并对其浓度分布及其与气象因素的相关关系进行了详细分析。结果表明:在雨天,可培养微生物气溶胶浓度的变化为雨前(682CFU/m^3)>雨中(463CFU/m^3)>雨后(297CFU/m^3);沙尘发生后,兰州总可培养微生物气溶胶浓度均值是沙尘前的1.5倍;在沙尘天气时,可培养微生物气溶胶浓度与PM₁₀和PM_2.5呈正相关性,与温度呈负相关性,与湿度和风速呈不明显的正相关。研究结果可为兰州大气微生物污染治理提供基础数据。     

在线气体组分及气溶胶监测系统对灰霾天气的分析

利用在线气体组分及气溶胶监测系统(MARGA ADI 2080)实时连续监测了大气颗粒物PM2.5中水溶性组分和气体中相关无机物小时平均质量浓度,并结合PM2.5的实时数据以及气象资料对监测到的灰霾天气进行了分析。结果表明:在2013年12月3日至10日上海市崇明县东平国家森林公园老烧烤场的灰霾天气监测过程中,二次污染是灰霾形成的主因。     

基于激光雷达的西北沙尘过程分析

为深入了解沙尘过程中颗粒物时空分布特征,尤其颗粒物的垂直分布特征,通过空气质量自动监测站常规污染物数据和颗粒物激光雷达数据,结合后向轨迹综合分析了2020年3月13日发生在我国西北地区的一次沙尘过程。结果表明:沙尘天气过程中消光系数和退偏振比与沙尘浓度变化一致,沙源地附近沙尘垂直发展高度为2~3 km,向下游传输过程中沙尘不断向上发展,部分地区达到3~4 km,但沙尘浓度明显减小。从后向轨迹分析,发现此次沙尘过程主要以西北路径为主,自新疆方向输入甘肃,沿河西走廊传输。此外,颗粒物激光雷达对于沙尘天气预报预警具有一定的指示意义。     

天津市APEC期间黑碳气溶胶观测研究

利用AE-31型黑碳仪在APEC期间对天津进行了黑碳气溶胶浓度监测 ,分析了APEC期间气象因素对黑碳气溶胶的影响结果 ,监测结果表明APEC期间天津市黑碳气溶胶平均浓度为4 .8μg/m3 ,占同期PM2 .5浓度的7 .1% ,并通过数据对比说明APEC期间天津市采取的最高级别应急减排措施对保障环境空气质量起到了积极作用.     

基于激光雷达的东莞常绿阔叶林结构参数提取与生物量估算

该研究通过机载激光雷达和背包激光雷达对东莞同一区域常绿阔叶林结构参数进行监测,利用监测结果估算其生物量,实现了无人机监测技术在常绿阔叶林上的应用.结果显示:无人机搭载激光雷达可以快速获取常绿阔叶林三维地形情况和林冠上层乔木的树高、冠幅等单木参数;背包激光雷达可准确监测林冠下层林分结构信息,其中胸径监测精度最高.将获得参...     

防沙治沙 一场人类与“地球癌症”的战争

2012年3月20日,新疆南疆盆地南部和东部出现沙尘天气,其中巴州且末、若羌县发生强沙尘暴,局部风力达9级。此后沙尘天气向东扩散,受其影响甘肃河西走廊西部也出现沙尘天气。据卫星影像和地面监测信息综合评估,本次沙尘天气起源于南疆盆地,     

绍兴北部区域大气复合污染过程中VOCs对O_3和SOA的生成潜势研究

为了研究在大气复合污染过程中,大气挥发性有机物(VOCs)对大气臭氧(O_3)和二次有机气溶胶(SOA)的影响,在绍兴北部的大气监测国控点,使用在线自动VOC监测系统(TH-PKU300B)测量了2014~2016年期间的99种大气VOCs成分的质量浓度。结合常规的大气污染物数据和气象参数,选取2014年6月1~9日作为大气复合污染的案例进行了分析。结果表明:在复合污染期间,SOA/PM2.5的比值最高可以达到9.2%,其中,甲苯、丙酮和乙醛等对SOA贡献比较大,这说明在复合污染期间VOCs对二次生成颗粒物的贡献较为显著。同时通过臭氧生成潜势的计算,芳香烃、烯烃类、醛类物质对O_3生成的贡献较大,这些VOCs的活性组分生成的O_3叠加其它O_3生成效应,助推了高浓度的O_3污染。在严重污染期间,绍兴北部区域内大气VOCs浓度与大气雾霾有较强的相关性。控制VOCs的排放,降低VOCs的浓度,减低大气氧化性,对减少重雾霾天气有很大的帮助。     

沙尘天气细粒子污染快速来源解析初步研究

指出了对颗粒物化学组成及其来源的研究是识别区域污染形成机制、制定有效控制措施的重要基础。单颗粒气溶胶质谱仪(Single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS)已广泛用于分析大气颗粒物,通过采集数以万计的颗粒物,实时在线分析颗粒物的粒径大小、化学组分,是实现快速源解析的有效手段。2016年3月底在郑州市捕捉到一次典型的沙尘天气,共采集到118375个颗粒进行了分析。研究结果表明:该地区的大气颗粒物类型主要可分为8种:元素碳(EC)、混合碳(ECOC)、有机碳(OC)、钠钾(NaK)、富钾颗粒(K)、左旋葡聚糖颗粒(LEV)、矿物质颗粒(SIO)、重金属颗粒(HM)。在污染过程中,各类型颗粒物数量浓度均有一定程度的增加,SIO增加最为明显。分析表明,扬尘源的增加和机动车尾气源占比居高不下是此次沙尘天气的主要因素。     

刊中报

今春沙尘天气接近常年或偏少 我国的气象专家今天对人们关心的沙尘天气进行了分析及展望。气象专家说,1、2月西北地区东部及内蒙古西部持续降水偏少,气温偏高,地表干燥。通过气象观测资料和卫星遥感图像分析,自入冬以来我国北方共出现了两次沙尘天气过程。这两次沙尘天气过程均主要发生在西北地区东部。 专家预计,3月1日前后和4、5日,将有五级左右风,其中宁夏、甘肃、内蒙古中西部及河北西北部等地将有可能出现沙尘天气。专家指出,今年春季,北方地区沙尘天气日数将接近常出或偏少,出现沙尘天气偏多的可能性较少,华北和西北地区东部沙尘天气日数将接近常年或偏少,新疆地区偏少,但要警惕强沙尘暴可能造成的影响。(摘自《经济日报》)     

ArcGIS 9.3.1中Lidar分析在林业中的应用

介绍了将Lidar数据转换为ArcGIS可处理格式的过程,阐述了解释Lidar数据的方法,并以树高估计和植物密度估计为例,介绍了如何在ArcGIS中使用Lidar数据对植物特征进行分析。     

林丹烟剂防治落叶松鞘蛾对寄生蜂种群的影响

应用林丹烟剂大面积防治兴安落叶松鞘蛾，对其寄生蜂种群有显著的副作用，可导致寄生蜂总寄生率下降63％，特别对小蜂类种群影响更大。试验结果看出，放烟后第3年，防治区鞘蛾种群数量可回升到接近放烟前的水平，而寄生蜂的种群数量却增长不到放烟前的50％。放烟不仅可以直接减少寄生蜂的数量，还可大量杀伤其中间寄主，进而直接影响寄生蜂数量的回升。     

激光雷达数据在森林参数获取中的应用

由于激光雷达技术可直接获取地物的三维空间坐标信息, 使得激光雷达数据在森林参数估测方面具有独特的优势。文中首先介绍了激光雷达的一般工作原理, 然后总结了国外近年来激光雷达数据在森林参数(树高、冠幅、生物量、碳储量)获取方面的应用, 以及国内林业工作者在激光雷达数据应用方面所做的尝试, 最后对激光雷达数据在森林参数获取方面的前景进行了展望。     

星载激光雷达波形长度提取与林业应用潜力分析

森林是重要的环境资源,作为陆地生态系统的主体,森林是陆地上面积最大、分布最广、组成结构最复杂、物质资源最丰富的生态系统.我国虽然是一个森林资源相对较少的国家,森林生物量依然是陆地植被总生物量的主要组成部分.鉴于森林的重要性,世界各国都投入很大的力量对森林资源进行保护,每隔一定年限对其进行调查和监测.     

木质粉尘燃爆的爆炸指数理论评估

从燃烧化学反应动力学出发,结合热力学原理以及气体分子动理论,提出了木粉燃爆的动力学理论模型,对木粉燃爆试验的测量数据进行了理论计算。在不同木粉浓度以及不同木粉粒径下,将本模型的计算结果与已有模型的理论计算结果对比。结果表明:本模型的理论结果更接近试验测量结果,最大爆炸压力以及最大压力上升速率理论计算值与试验数据的平均偏差仅为9%。此外,利用本理论模型计算了最大压力上升速率随连续木粉浓度的变化曲线,得到在木粉质量浓度845 g/m3附近,爆炸指数的极大值为14.57 MPa·m/s。爆炸指数大于10 MPa·m/s的木粉质量浓度为330～1 945 g/m3,在此区间,利用本理论模型可以对不同浓度木粉的爆炸指数进行理论估算。研究得到的相关结果对试验测量以及实际生产中的燃爆防控技术均有理论指导意义。     

三维成像激光雷达遥感技术在林业中的应用

激光雷达三维遥感是获取各种森林冠层特征参数的一种突破性技术, 具有精确地直接测量和估计森林结构特征的能力。文中介绍了三维成像激光雷达技术的背景、发展情况及其在林业中的应用, 详细分析了通过激光雷达直接测量、建模或推断及多源融合获取森林结构特征参数的方法。     

两种培育方式对辣木苗生长的影响

以辣木一年生实生苗为实验材料,研究了两种不同的栽培方式——气雾栽培和土壤栽培,对辣木苗高、冠幅、地径、根茎直径和株重等生长指标的影响。结果表明：在苗高、冠幅、地径、根茎直径和株重方面,气雾栽培是土壤栽培的166．5％、147．2％、179．7％、163．3％、802．7％。与传统的土壤栽培相比,气雾栽培能大幅度促进辣木的生长,是一种应用前景广泛的新型栽培技术。     

木材干燥应力应变超微观模型的构筑

木材干燥应力应变研究不论在理论上探索还是用于指导生产实践,都具有重大的意义。然而木材干燥应力与应变的关系是非常复杂的,因为木材属于既有弹性又有塑性的材料———弹塑性材料。应变的大小受很多因素的影响,包括材料自身的因素,例如密度、管胞或纤维胞壁的微纤丝的角度以及恒定或变化的环境因素(如大气的温度、相对湿度)等。还有依从于时间的因素(申宗圻,1990)。正是由于木材本身的特殊结构及其在干燥过程中各参数变化的复杂性,建立一个精确性较高和适用性较广的干燥应力应变数学模型很困难。若不靠数学物理方法,单纯的试验很难重现实…     

木材干燥应力应变宏观模型的构筑

木材是天然的复合材料,它可能是正常材,也可能是缺陷材。组成的不同引起木材各个方向上产生的应变也不同。一般来说,正常材的弦向应变最大,纵向应变最小,而对应压木或幼龄材等这些缺陷材,它们可能表现出相当高的纵向应变。即使在含水率相同时,由于材种不同,其横纵向应变也不相同。为了搞清木材的应变特性及其影响因素,很多研究者在这方面做了研究。然而,由于木材应变的复杂性和木材结构、化学成分的多样性,关于木材产生应变的机制还没有提出完整的解释。Skaar(1988)提出早晚材相互作用理论,但是在实际应用中多层试样是很普遍的,而且他在研…     

激光雷达技术及其在林业上的应用

激光雷达是近年来国际上发展十分迅速的主动遥感技术,在森林参数的定量测量和反演上取得了成功的应用。激光雷达具有与被动光学遥感不同的成像机理,对植被空间结构和地形的探测能力很强,特别是对森林高度的探测能力,具有其他遥感数据无法比拟的优势。介绍激光雷达遥感的基本原理、大光斑和小光斑激光雷达系统的特点,对它们在林业上的应用现状进行评述,重点分析激光雷达反演森林参数的方法,对激光雷达的林业应用前景进行分析和展望。