期刊基本信息
创刊:
2006年 • 双月刊
名称:
大气与环境光学学报
英文:
Journal of Atmospheric and Environmental Optics
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中国科学院安徽光学精密机械研究所
出版单位:
科学出版社
主编:
刘文清
ISSN:
1673-6141
刊号:
CN 34-1298/O4
电话:
86-551-5591563
邮箱:
地址:
安徽省合肥市1125信箱
邮编:
230031
定价:
60元/期

本期栏目 2017, 12(1)

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大气与环境光学学报 第12卷 第1期

作者单位
摘要
1 中国气象局北京城市气象研究所, 北京 100089
2 成都信息工程大学, 四川 成都 610225
利用2015年全年AQI和风廓线雷达资料,对北京地区严重污染天气条件下的边界层日变化特征进行分析。结论表明:(1)严重污染天气水平风速很小,尤其 在近地面风速接近0 m/s,全天垂直风速分布平均,各层过渡平缓,边界层非常稳定,几乎没有起伏。(2)高浓度污染物的存在阻挡了太阳辐射对地面的传输, 同时地表的长波辐射也难以向上扩散,积累到一定程度才会向上发展。缺少热动力使得边界层更加稳定,不利于污染物扩散,形成稳定边界层利于污染 天气维持。这一过程形成了污染物与稳定边界层互相促进的恶性循环。(3)风场的动力作用不足,热力湍流起主导作用,湍流强度相比晴空天气要小很多。
大气探测 边界层演变特征 风廓线雷达 折射率结构常数 atmospheric exploration boundary layer evolution characteristics wind profile radar refractive index structure constant 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 1
作者单位
摘要
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 1
张琼 1,2李昂 1,*胡肇熴 1,2吴丰成 1谢品华 1,3,4
作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥230031
2 中国科学技术大学研究生院,安徽 合肥230026
3 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心,中国科学院城市环境研究所,福建 厦门361021
4 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽 合肥230026
与搭载在EOS AURA卫星上的OMI(Ozone Monitoring Instrument)探测器相比,由车载被动差分吸收光谱(differential optical absorption spectroscopy, DOAS)技术 获得的NO2柱浓度数据空间分辨率更高,因而能够更准确地反映出NO2时空分布情况,利用OMI NO2 Level2数据产品重构2013年6月石家庄及周边区 域的NO2柱浓度分布,结合风场数据分析NO2柱浓度沿风场方向的空间分布,同时,使用车载被动DOAS系统对西南通道即石家庄-保定-北京路段进行走航观测, 获取车载DOAS NO2柱浓度分布数据,使用指数修正高斯(exponentially-modified Gaussian, EMG)拟合方式,分别拟合OMI NO2 数据和经过地基DOAS数据修正后 的OMI NO2数据得到NOx排放通量分别为195.8 mol/s、160.6 mol/s。经过地基DOAS数据修正的NOx排放量小于卫星估算值,可能是由于卫星的空间分辨率较低导致的。
车载差分光学吸收光谱 NO2分布 NOx排放通量 Monitoring Instrument Ozone OMI mobile DOAS NO2 distributions NOx emission flux 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 15
王汝雯 1,2徐晋 1,*李昂 1谢品华 1,3,4
作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥230031
2 中国科学技术大学研究生院, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心,中国科学院城市环境研究所, 福建 厦门 361021
4 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026
温室气体引起的全球变暖、气候变化等问题已成为国际关注的热点,其中CO2是重要的温室气体之一, CO2的监测与控制已经成为各国 关注的重点。结合CO2在1.6 μm处的光谱吸收结构,利用加权函数修正的差分吸收光谱技术 (weighted function modified difference absorption spectroscopy, WFM-DOAS)研究大气中CO2垂直柱浓度 的反演方法。利用大气辐射传输模型仿真研究了不同参数对加权函数(weighted function, WF)计算灵敏度的影响,分别对观测高度、太阳天顶角、太阳方位角、 地表反照率、光谱分辨率等参数对CO2 WF系数的影响进行了详细的计算分析。并以一整天测量的太阳光为例,对仪器的性能、CO2的垂 直柱浓度及干扰气体CH4及H2O的垂直柱浓度进行了分析,初步分析得到的反演误差优于1%。
温室气体 加权函数修正的差分吸收光谱技术 仿真 灵敏度 greenhouse gas weighted function modified difference absorption s simulation sensitivity 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 22
田鑫 1,2李昂 2,*徐晋 2谢品华 1,2,3[ ... ]王汝雯 2
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
3 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心,中国科学院城市环境研究所, 福建 厦门 361021
基于多轴差分吸收光谱技术(multi-axis differential optical absorption spectroscopy, MAX-DOAS)获得了对流层SO2垂直柱浓度。采用不同 参考谱和不同波段来获得SO2差分斜柱浓度,通过对比发现,当圈天顶光谱作为参考谱的反演误差最小,且全天相对稳定波动小,误差小于5%。通过 六个波段的对比选取了最优反演波段为307.5~315 nm。结合地面气象数据对2015年10月14日~18日的污染过程进行了研究,数据分析表明 风速和风向是影响监测点SO2浓度的两个重要因素,城市和电厂产生的SO2会在东风和南风的影响下向监测点输送。通过研究表明, MAX-DOAS能够准确反演大气对流层SO2垂直柱浓度信息,对于探究城市大气对流层SO2垂直柱浓度、卫星校验、模型校验以及污染输送的研究具有重要意义。
多轴差分吸收光谱技术 对流层SO2垂直柱浓度 最优反演波段 输送 multi-axis differential optical absorption spectro vertical column density of tropospheric SO2 optimal retrieval wave band transportion 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 33
尤坤 1,*张玉钧 1刘国华 1,2陈晨 1[ ... ]刘文清 1
作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
机动车排放的总碳氢化合物(total hydrocarbons, THC)是造成雾霾、光化学烟雾的重要原因之一,在城市大气污染的调查和影响人类健康的研究中, THC是必须的监测目标之一。着重开展了基于氢火焰离子化检测(hydrogen flame ionization detector, FID)的机动车尾气THC测量系统的 设计和对比实验。主要介绍了FID测量THC的工作原理,根据FID的测量原理设计了机动车尾气THC测量模块。并根据离子化信号检测需求设 计了微电流放大电路,满足大范围、高精度微电流信号检测的要求,获得了检测器对THC的响应峰信号。还对测量得到的THC色谱峰 信号进行定性和定量的分析,通过标准曲线法计算了THC的浓度。最后结合美国的SENSORS-FID THC分析仪开展了对比实验,结果表明研 发的THC测量模块检测的浓度偏高,测量偏差约为4.44%~8.43%,判断此系统误差主要因为O2峰干扰。
氢火焰离子化检测 总碳氢化合物 微电流放大电路 标准曲线法 hydrogen flame ionization detector total hydrocarbons micro-current amplifier circuit standard curve method 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 43
作者单位
摘要
1 杭州聚光环保科技有限公司, 浙江 杭州 310052
2 浙江大学光电科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
为满足环境监测预警体系建设的需求,系统集成嵌入式技术、全光谱检测技术、电子舌检测技术,研制了基于物联网和光电子技术的环境自 动检测系统,实现对pH、电导率、氨氮、浊度、色度、COD的在线检测。经实验验证系统性能良好, pH、电导率、氨氮、浊度和COD的测量精度分别为-0.02, 0.4%, 2.9%, 2.1%, 1.1%; 电导率、浊度和COD的测量检出限分别为0.7 μS/cm, 0.9 NTU, 0.5 mg/L。实际水样比对测试符合要求,可满足水质在线快速监测的需求。
物联网 光电子 环境自动检测 水质 internet of things photoelectron environmental automatic detection water quality 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 50
肖卫战 1,2麦泽彬 1,2吴曼曼 2黄正旭 1,3[ ... ]高伟 1,3,*
作者单位
摘要
1 暨南大学质谱仪器与大气环境研究所, 广东 广州 510632
2 广州禾信仪器股份有限公司, 广东 广州 510530
3 广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心, 广东 广州 510632
基于快速气相色谱分析技术和飞行时间质谱技术,研制了快速气相色谱/电子轰击离子源-飞行时间质谱联用仪。仪器由 进样系统、气相色谱分离系统、气质接口、电子轰击离子源、垂直引入反射式飞行时间质量分析器、数据采集系 统和硬件控制系统等组成。设计了汽化室、加热膜色谱柱和一种三层套管的传输管用于连接色谱与质谱。以烃 类混合标准气体为对象,对载气压力、色谱柱温度和电压参数进行了优化,实现了对各类有机物的快速分离和准确定 性。最后,将该方法用于测试苯系物和异丁烷标气,进行了仪器性能测试。结果表明,质量范围是4~502 amu,分辨 率优于500,检测限为500 ppb,分析时间小于5 min,重现性RSD小于10%,动态范围达到四个数量级。
快速气相色谱 汽化室 加热膜色谱柱 气质接口 电子轰击离子源 飞行时间质谱 fast gas chromatography vaporization chamber heating film of GC GC-MS interface electron impaction source time-of-flight mass spectrum 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 58
陈彦锐 1,2谭国斌 2麦泽彬 1,2周达荣 2[ ... ]黄正旭 1,3,*
作者单位
摘要
1 暨南大学质谱仪器与大气环境研究所, 广东 广州 510632
2 广州禾信仪器股份有限公司, 广东 广州 510530
3 广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心, 广东 广州 510632
采用自主研发的单光子电离飞行时间质谱仪对珠三角某塑料生产企业生产区域的挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs) 进行现场在线监测,初步获取了该企业各生产车间以及污水处 理站等地点的VOCs排放源谱,结果显示该企业所有车间均未发现VOCs浓度超标情况。另外还通过对企业内部道路的污染情况与各车间的源谱进行了对 比分析,定量评价了各个污染源对道路VOCs的贡献率。这套在线挥发性有机物质谱仪在化工园区VOCs实时在线监测、应急检测、污染模式识别、偷排漏排 监控等方面具有广阔的市场。
挥发性有机物 飞行时间质谱仪 塑料行业 在线监测 volatile organic compounds time-of-flight mass spectrometry plastics industry online monitoring 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 66
作者单位
摘要
1 滁州中学, 安徽 滁州 239000
2 电子工程学院, 安徽 合肥 230037
森林防火监测与告警手段多样,无人机平台具有运行费用少、操作简便、机动灵活等特点,在巡护监测林火中前景广阔。提出了一种基于红外探测器 对森林起火点进行探测和告警,采用低成本四旋翼无人机为巡检平台,北斗接收模块对无人机定位的森林防火告警系统。通过理论计算和实际举例验证了 此方案的实用性。结果表明本系统能够快速、准确地对起火点进行定位,无需人员实时监视,为森林火灾预防及火灾的快速扑救指挥提供了一种解决方案。
森林防火 四旋翼无人机 北斗接收模块 红外探测器 forest fire prevention four rotor unmanned aerial vehicle Beidou receiving module infrared detector 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 74
作者单位
摘要
1 中国气象局北京城市气象研究所, 北京 100089
2 成都信息工程大学, 四川 成都 610225
雨滴谱是云及降水物理学中重要的研究对象,基于北京2015年8月7日的强降水雨滴谱观测数据,计算得到该过程的雨滴谱、质量加权直径、平均直径等雨滴 尺寸分布特征,由雨滴谱观测数据计算得到降水强度、液态水含量和雷达反射率,分析这些降水参数在此次降水过程中的变化特征。综合分析雨滴谱参数 和S波段天气雷达反射率表明此次降水过程具有飑线特征,可划分为前端的引导对流性降水、过渡降水和尾部层状降水三个阶段。最后讨论不同降水阶段 雨滴谱参数及降水参量的变化及其对雷达定量降水估测Z-R关系的影响。结果表明对流性降水阶段的雨滴数浓度(大于4600个/m3)、 质量加权直径(2.69 mm)、最大直径(6.3 mm)均远高于过渡和层状降水阶段,对流降水阶段和过渡阶段雨滴直径分布范围类似(标准差均大于0.3 mm), 层状降水分布较窄(标准差0.24)。不同降水阶段拟合得到的Z-R关系明显不同,拟合得到此次降水整个过程的Z-R指数经验关系系数a=674.91,指数b=1.39。
雨滴谱 降水强度 雷达反射率因子 质量加权直径 drop size distribution rainfall rate radar reflectivity factor mass-weighted diameter 
大气与环境光学学报
2017, 12(1): 8