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期刊信息/Journal information
大气与环境光学学报
大气与环境光学学报

刘文清

双月刊

1673-6141

gk@aiofm.ac.cn

0551-65591563

230031

合肥市1125信箱

大气与环境光学学报/Journal Journal of Atmospheric and Environmental OpticsCSCD北大核心
查看更多>>本刊系国家新闻出版总署批准的国内外公开发行的科技双月刊。主要报道国内外大气光学和环境光学领域及相关交叉学科的基础和应用研究方面所取得的具有创新意义的成果。撰稿形式可采用学术论文、综述评论、研究通讯等。
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    基于红外掩日通量遥感监测的挥发性有机物通量反演技术及其应用研究进展

    裴祥宇徐正宁王志彬
    503-518页
    查看更多>>摘要：挥发性有机物(VOCs)是导致城市二次有机气溶胶(SOA)和臭氧(O3)污染的重要前体物.工业园区是人为源VOCs的重要排放源,主要体现在以无组织形式排放的烷烃、烯烃、芳香烃等特征污染物.为有效控制工业园区的VOCs排放及评估管控与治理效果,对VOCs排放通量及分布进行监测具有决定性的意义.红外掩日通量(SOF)技术是当前场地VOCs无组织排放通量监测的最佳实用技术之一.本文详细介绍了SOF技术的原理、方法、发展历程与实际应用案例,并展望了SOF技术在我国工业园区VOCs排放通量监测的应用前景.

    挥发性有机物无组织排放通量红外掩日通量太阳跟踪器

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    便携式相干激光测风雷达系统研制及风场探测

    SAKLAKOVA Viktoriia刘庆余人麟张健...
    519-528页
    查看更多>>摘要：研制了一种便携式相干激光雷达系统,该系统具有结构紧凑、体积小、重量轻、自动化程度高等优点,系统整体重量不超过15 kg,可蓄电池工作.该系统采用了一种快速频率处理算法,提高了多普勒频移处理速度,相比传统的处理方法单个径向风速处理时间缩短了3倍.系统经过外场实验验证,探测高度达到1.5 km,风速探测范围为0～50 m/s.

    相干激光雷达多普勒频率风边界层

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    综合观测试验中的激光测风雷达探测性能分析

    郑腾飞李肖雅万齐林于鑫...
    529-542页
    查看更多>>摘要：基于2019年6、7月广州超大城市综合观测试验中的地面资料,激光测风雷达、风廓线雷达资料以及广州S波段双偏振雷达资料,对WindPrint S4000型激光测风雷达和风廓线雷达进行观测对比,并尝试在不同降水强度条件下对激光测风雷达的探测性能进行综合评估分析.结果表明:激光测风雷达与风廓线雷达在非降水时段和非强降水时段观测性能一致性较好,能很好地捕捉到天气系统过境期间边界层低空风场的变化特征,但相比较而言,激光测风雷达成本更低,更加便捷高效,选址选点较为容易,更加符合大城市观测加密布网的需求;激光雷达的探测高度与降水量和降水强度均相关,但与降水强度关系更加密切,即当降水强度增加时,激光雷达的探测高度总体呈下降趋势,且当发生S波段双偏振天气雷达反射率因子达到50 dbz以上强度的降水时,激光测风雷达与风廓线雷达一样无法进行常规观测.

    激光测风雷达风廓线雷达探测性能

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    基于迁移学习的气体泄漏红外图像去噪方法

    撒昱张石磊谭嵋张迎虎...
    543-554页
    查看更多>>摘要：非制冷型红外相机由于其成本低、寿命长、性能稳定等优势在气体泄漏检测领域有着广泛应用,而良好的图像去噪算法可以有效提升其检测灵敏度与准确性.结合深度学习和迁移学习技术,提出了一种基于深度迁移学习的气体泄漏红外图像去噪方法.首先使用静止场景数据集对卷积神经网络模型进行训练,然后固定部分模型参数,并通过仿真气体数据集对模型再次训练,最终获得适用于气体泄漏红外图像去噪的模型.实验结果表明,该方法可以对非制冷型红外相机拍摄的气体红外图像进行去噪,去噪后的图像具有明显的气体轮廓信息,同时可以分辨出泄漏源的位置.因此,该方法可以帮助非制冷型红外相机更好地完成气体泄漏检测任务.

    图像处理红外图像去噪深度迁移学习卷积神经网络气体泄漏检测

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    基于目标反射光的大气NO2夜间遥测系统研究

    黄骁辉田鑫谢品华王子杰...
    555-570页
    查看更多>>摘要：针对夜间大气NO2的连续和准确测量问题,搭建了一套基于目标反射光的大气NO2夜间探测系统.该系统主要由发射单元和信号接收单元构成,其光源采用波长为445 nm的3.5 W大功率半导体激光器.根据NO2气体在440～450 nm之间的激光差分吸收特性,确定NO2的激光探测波长为λon=444.8 nm和λoff=446.7 nm.首先针对半导体激光器波长及光强对温度与电流的敏感性进行了研究,由此确定波长及光强与温度、电流之间的定量关系;再根据建立的定量关系,通过控制半导体激光器温度稳定的同时改变电流实现激光波长的调节,并在探测过程中消去调节波长带来激光光强变化的影响;然后基于构建的系统开展NO2样气实验,计算了NO2差分吸收截面拟合值.在系统参数确定的基础上,分别于安徽大学与科学岛(中国科学院合肥物质科学研究院园区)开展外场实验,成功获得两观测点近地面NO2夜间浓度信息,并将其分别与国控站点数据以及科学岛长光程差分吸收光谱技术(LP-DOAS)数据进行对比,发现本系统的观测数据与国控站点的数据以及LP-DOAS的数据变化趋势呈现出较好的一致性,决定系数分别为0.902与0.891,验证了本系统的准确性和可靠性.此外,还开展了NO2垂直分布探测实验,成功获得了不同高度的NO2浓度值,证明了该系统在NO2垂直分布探测方面的可行性.

    半导体激光NO2测量差分吸收垂直柱浓度

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    基于NIR-TDLAS的香烟燃烧过程氰化氢测量

    马晋段政朱宏历郭古青...
    571-579页
    查看更多>>摘要：氰化氢(HCN)是香烟燃烧过程释放的一种重要产物,严重危害人体健康.然而传统的气相色谱法等方法很难实现燃烧过程中HCN的实时测量.本工作采用中心波长为1.53μm的分布式反馈激光器作为光源,结合激光吸收光谱(TDLAS)技术,对香烟燃烧过程中HCN气体的释放规律进行研究.实验系统采用Herriott型多光程池增加激光的有效光程,反射次数达35次,有效光程达17.5 m;同时利用嵌入式系统对原始解调的吸收信号进行采集与滤波,最终根据测得的光谱信号计算得到HCN浓度;此外,还应用波长调制与解调光谱技术提高系统的检测灵敏度与稳定性.校准实验表明,在0.001％～0.01％浓度范围内,HCN的决定系数R2为0.9974.利用该系统对0.002％标准HCN气体进行1000 s的连续监测,Allan方差分析表明,在55 s的积分时间内,系统的理论检测极限达到22×10-9,验证了检测系统的稳定性.为研究不同吸烟条件下香烟HCN的变化规律,实验模拟了100 ml/min到400 ml/min不同的采样流速和17％、22％、30％、40％等氧气氛围下香烟燃烧释放的HCN浓度.结果表明,单位时间内香烟燃烧过程释放的HCN浓度与采样流速和氧气浓度正相关,而整个燃烧过程中释放的HCN总量与氧气浓度负相关.本工作的开展为进一步研究香烟燃烧过程中的HCN的生成机理提供了基础,同时也为在近红外波段实现烟气中HCN以及其他痕量气体的测量提供了一种有效借鉴.

    氰化氢激光吸收光谱香烟燃烧Allan方差

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    基于宽带光源的光声传感器用于氨气探测

    孙柳雅牛明生陈加雪唐敏...
    580-588页
    查看更多>>摘要：对来自不同排放源的氨气进行高灵敏度探测,可以为环境治理和医疗诊断等方面提供一定的参考依据.然而,目前的氨气传感器存在在近红外波段吸收线强较弱、在中红外波段光源成本高且普遍体积大等缺点.本工作开发了一款基于宽带光源的光声传感器,选择的工作波长在2239 nm附近,此处的氨气线强量级较大为10-20 cm/molecule,可以有效避免CO2和H2O的干扰.研究结果表明:该光声池的共振频率为1830 Hz;在室温、一个大气压和光功率为2.46 mW的实验条件下,对不同浓度的氨气测量信号进行线性拟合,线性度可达0.98976,系统具有良好的线性响应特性;Allan方差分析表明该系统稳定的最优积分时间为100 s.该传感器能满足对来自不同排放源氨气的探测要求,对实现氨气的高灵敏度探测具有重要的参考价值.

    气体传感器光声光谱宽带光源氨气探测

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    2020年宣城市臭氧污染特征及气象影响因素分析

    姚笛陈浩王明张帅...
    589-598页
    查看更多>>摘要：基于宣城市2020年环境空气质量监测数据及同期气象观测数据分析了臭氧(O3)污染特征和气象成因.结果表明:2020年臭氧日最大滑动8小时平均质量浓度第90百分位数(MDA8-90)为137μg/m3,相对2019年增长了2.2％.MDA8-90的月变化趋势呈"M"型,峰值出现在9月(164μg/m3).O3小时浓度日变化呈单峰型,峰值出现在16时,谷值出现在7时.不同天气条件下,晴天O3质量浓度峰值最高,多云、阴天和雨天的O3浓度峰值依次递减.O3质量浓度与气温呈现正相关性,与相对湿度和NO2质量浓度呈现显著的负相关性.气温大于25℃、相对湿度小于50％及风速低于2 m/s的气象条件与高质量浓度O3污染密切相关.进而利用潜在源贡献函数模型分析了污染传输对宣城市O3质量浓度的影响及潜在传输源区分布特征,结果表明不同时期O3潜在来源差异明显,6―8月的主要潜在来源位于东海海面和浙江北部区域,而9―11月的分布在苏皖豫鲁交界处和赣鄂交界处.

    宣城市臭氧变化特征气象因素潜在源区

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    基于高光谱自动化观测设备的高分二号卫星在轨定标应用与验证

    刘恩超潘琰韦玮李新...
    599-610页
    查看更多>>摘要：为验证高光谱自动化野外观测设备的地表反射率数据的应用效果,基于反射率基法开展了高分二号(GF-2)卫星遥感器的在轨定标数据应用及验证.首先系统介绍了设备安装定标场的状况及多种自动化观测设备的工作方式及性能指标,并给出了仪器的观测数据及地表反射率数据的计算方式.随后结合GF-2卫星遥感器定标的需求并利用卫星大气数据产品和GF-2遥感器的同步过顶观测影像,完成了GF-2多光谱相机(PMS)遥感器的在轨定标.最后根据获得的定标系数,利用不同时段的遥感器影像数据进行了验证.两种不同地表的应用验证表明,卫星表观辐亮度的数据整体相对偏差优于2％,验证了高光谱设备在卫星遥感器在轨定标上的可行性.

    高光谱设备自动化观测地表反射率大气数据产品卫星在轨定标

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    《大气与环境光学学报》征稿简则

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