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北京郊区夏季气溶胶和黑碳观测资料特征分析

北京郊区夏季气溶胶和黑碳观测资料特征分析
北京郊区夏季气溶胶和黑碳观测资料特征分析

第31卷第4期

气象科学

Vol.31,No.42011年8月

Journal of the Meteorological Sciences

Aug.,2011

荆俊山,张仁健,陶俊.北京郊区夏季PM 2.5和黑碳气溶胶的观测资料分析.气象科学,

2011,31(4):510-515.JING Junshan ,ZHANG Renjian ,TAO Jun.Continuous observation of PM 2.5and black carbon aerosol during summer in Beijing sub-urb.Journal of the Meteorological Sciences ,2011,31(4):510-515.

北京郊区夏季PM 2.5和黑碳气溶胶的观测资料分析

荆俊山

1,2

张仁健

1

陶俊

3

(1中国科学院大气物理研究所东亚区域气候—环境重点实验室,北京100029;2中国科学院研究生院,北京100049;3环境保护部华南环境科学研究所,广州510655)

摘要

城市近郊常受到城区污染物扩散和输送的影响,

2010年7月21日至8月6日利用β射线颗粒物连续监测仪和黑碳仪对北京西北郊区PM 2.5和黑碳气溶胶(BC )进行了连续观测。结果

表明,北京西北郊区夏季PM 2.5和BC 的质量浓度分别是(133.16?81.64)、

(2.89?1.62)μg /m 3。受明显的山谷风的影响,来自观测点东南方的城区的气流使PM 2.5和BC 浓度升高,来自观测点西北方向的风则使PM 2.5和BC 浓度降低。受局地排放、区域输送和气象条件的共同影响,郊区的PM 2.5和BC 浓度表现出明显日变化特征,二者浓度在上午、傍晚和夜间显著上升。

关键词黑碳气溶胶;PM 2.5;气象条件

分类号

P427.21文献标识码A

收稿日期(Received ):2011-05-04;修改稿日期(Revised ):2011-06-29基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2010CB428503);公益性行业(环保)科研专项(200809143);国家高新技术研究发展计划(863计划)项目(2007AA06A408;2007AA022201)

通讯作者(Corresponding author ):张仁健(ZHANG Renjian ).zrj@mail.iap.ac.cn

Continuous observation of PM 2.5and black carbon aerosol

during summer in Beijing suburb

JING Junshan 1,

2

ZHANG Renjian 1TAO Jun 3

(1Key Laboratory of Regional Climate-Environment Research for Temperate East Asia ,Institute of Atmospheric Physics ,

Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100029,China ;

2Graduate University ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China ;3South China Institute of Environmental Sciences ,MEP ,Guangzhou 510655,China )

Abstract

β-ray continuous ambient particulate monitor and aethalometer were employed to investi-gate the pollution characteristics of PM 2.5and the black carbon aerosol (BC )at a northwest suburban site of Beijing from July 21to August 6,2010.The results indicated that the mass concentration of PM 2.5and BC were (133.16?81.64)μg /m 3and (2.89?1.62)μg /m 3,respectively.Affected by the obvious mountain-valley wind ,the mass concentration of PM 2.5and BC increased when the contaminated air came from Beijing urban areas ,which located in southeast of the observation place ,and decreased when the relatively sanitary airflow came from mountain areas ,which located in northwest of the observation place.The mass concentrations of PM 2.5and BC displayed obvious diurnal variation characteristics and signifi-cantly increased during forenoon ,nightfall and night due to local emissions ,regional transportation and meteorological conditions.

Key words

PM 2.5;Black carbon aerosol ;Meteorological conditions

引言

PM

2.5

是悬浮在空气中的空气动力学直径小于等于2.5μm的颗粒物的统称,主要来源是工业生

产、汽车尾气排放、火力发电等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质[1-3]。黑碳气溶胶(Black Carbon,BC)是含碳物质不完全燃烧所产生的颗粒物,粒径通常在(0.01 1)μm之间[4],通常来源于工业排放、道路交通尾气、生物质焚烧(包括烹饪)、火山喷发和森林大火等[5]。PM2.5和BC对气候、环境和人体健康都有重要影响。

PM

2.5

浓度高时能减少日照时数,降低太阳辐照强度,光照不足使农作物减产,造成灰霾天气,降低能见度,严重时交通受阻,颗粒物及其携带的细菌病毒可进入人体呼吸系统和血液循环系统,诱发心肺疾病[6-8]。BC通过吸收太阳辐射,加热大气,加速冰川融化,它可以作为云凝结核影响降水过程,还能促进气态污染物的气粒转化;BC浓度较高时也能降低能见度,其多孔结构更易吸收多环芳烃、重金属等污染物,被人体吸入后,对人体健康产生威胁[9-11],黑碳已成为近些年来气溶胶研究的热门课题之一[12-16]。

北京城区颗粒物和BC的观测研究已经开展较多[17-24],这些研究发现,北京城区PM2.5质量浓度冬春高,夏季低,机动车排放、煤燃烧、土壤尘和二次气

溶胶是PM

2.5

的重要来源,气象条件中的风和相对湿度对细粒子的扩散和浓度日变化有重要影响。针对北京郊区大气颗粒物也有一些研究工作[25-28],因为研究的时间和地点不同,结果有一定的差异。本文

通过2010年夏季北京西北郊区PM

2.5

和BC的观测

结果,来了解北京城市郊区PM

2.5

和BC的污染特征,并为城市近郊大气污染研究积累数据。

1观测方法与资料处理

观测点位于北京西北郊区北六环和西六环交接处以西4km的一处空旷草地(40?9'3?N,116?6'40?E,海拔80m),观测点西部、西北部是大片的山区,北部是村庄和农田,东部和南部有公路和零散的厂房,是北京典型的郊区。观测从2010年7月21日下午开始,到8月6日上午结束,持续16d。

PM

2.5

的观测采用美国Thermo Fisher Scientific公司研制的β射线颗粒物连续监测仪,它是目前连续观测气溶胶质量浓度的最好仪器之一,量程为(0 5000)μg/m3,检出限为4μg/m3(1h平均)、1μg/m3(24h平均),灵敏度为1μg/m3,流量为16.7L/min,时间精度可以达到1min。BC的观测则使用美国Magee Scientific公司的AE-21型黑碳仪,它根据收集在石英滤纸带上的粒子对入射光造成的削减量来计算黑碳的质量浓度[15,29],量程为(0 999)μg/m3,检出限为0.1μg/m3(1min平均),灵敏度为0.1μg/m3,流量为5L/min,每分钟可获得一个黑碳浓度值。

2结果分析

2.1PM

2.5

和BC质量浓度变化时间序列

观测期间PM

2.5

和BC的平均质量浓度分别是(133.16?81.64)μg/m3、(2.89?1.62)μg/m3,最小值分别是5.02μg/m3、0.45μg/m3,最大值分别是349.60μg/m3、7.67μg/m3。从观测结果的时间

序列(图1a,图1b)来看,观测期间PM

2.5

浓度和BC 浓度变化都十分明显,7月26日开始的雾霾天气使

PM

2.5

浓度在变化中逐渐升高,在27日上午到达最高值后有所回落,31日中午开始的较强西北风又使

PM

2.5

浓度低于检出限,之后,PM

2.5

浓度逐渐上升至8月4日上午较强降水开始时,从5日上午至6日

上午观测结束,PM

2.5

浓度处于较低水平。BC浓度也有相似变化趋势,同时,BC浓度每天都会出现高

浓度时段,BC和PM

2.5

的日变化特征随后会详细讨论。

BC的粒径通常在(0.01 1)μm之间[4],它是

PM

2.5

重要的组成部分之一,将BC浓度与PM

2.5

浓度的比值绘制成时间变化序列(图1c),可以看出,在

7月31日之前的观测时段,BC浓度占PM

2.5

浓度的

比例基本都在5%以下,这段时间PM

2.5

浓度较高,

随后PM

2.5

浓度较低,而PM

2.5

中BC的比例升高,最高可达到22.34%。雾霾天气有利于污染元素在细颗粒中的累积以及大量二次粒子的生成[30],因此7月31前是污染物不断积累的过程,BC在细粒子占的比例较低。7月31日的大风有利于污染物的扩

散稀释,使PM

2.5

和BC浓度迅速降低,但空气能见度的大幅度提高又使得附近道路上机动车辆增加,从而使空气中黑碳的含量升高。8月4日发生的强降水对空气中累积的细粒子清除作用更大,还能有

效减少扬尘,因此8月5—6日,PM

2.5

中BC的比例较7月31日大风过程后高。观测期间,BC浓度占

PM

2.5

浓度的比例的均值为(3.56?3.50)%。

2.2风向风速统计特征

风力条件对PM

2.5

和BC的传输和扩散有至关重要的影响。风不仅能稀释局地高浓度污染物,还

115

4期荆俊山,等:北京郊区夏季PM

2.5

和黑碳气溶胶的观测资料分析

图1

观测结果变化时间序列(a )PM 2.5浓度;(b )BC 浓度;(c )BC 浓度与PM 2.5浓度的比值

Fig.1

Time series of PM 2.5concentration (a ),BC concentration (b )and the ratio of BC concentration to PM 2.5concentration (c

图2观测期间00—23时风力条件

Fig.2Wind conditions during the observations

有可能带来别处排放或产生的颗粒物,造成空气污染。将观测期间的风力条件绘成图2所示的风矢量图,横坐标表示当地时间,纵坐标表示当地日期,从7月21日—8月6日。从图中不难看出,多数情况

下,从夜晚到白天,风速有明显逆转。白天,位于观测点西北部山区空气比观测点东南部的平坦地区增温快,西北山区暖空气不断上升,东南平坦地区气流向西北地区补充,形成东南风,夜晚则刚好相反,西

215气象科学31卷

北山区空气降温较快,气流从山区流向东南地区,形

成西北风。风向转变的时间一般发生在07时前后和21时前后。从图2中还可以看出,

东南风往往比西北风强烈,这是因为山区与平地的温差白天更大,气流运动更剧烈。7月26—30日,白天东南风有所减弱,较小的风速有利于污染物的输送和积累[31]

从而形成严重污染的雾霾天气

图4观测要素日变化特征(a )PM 2.5浓度;(b )BC 浓度;(c )BC 浓度与PM 2.5浓度的比值;(d )风速

Fig.4

Daily variety of PM 2.5concentration (a ),BC concentration (b ),the ratio of BC concentration to PM 2.5concentration (c )and wind speed (d )

为更好分析风速风向与PM 2.5浓度和BC 浓度的关系,将PM 2.5浓度和BC 浓度插值到以风速为极径,以风向为极角的极坐标系中(图3),0?、90?、180?、270?分别代表风的北、东、南、西四个来向。从风速的角度看,当风速增大时,PM 2.5浓度和BC 浓度都减小,浓度最高值没有出现在最低风速也就是无风时,而是出现在低风速1 2m /s 之间,说明无风时,

观测点主要受局地污染物扩散的影响,如观测点东侧机动车排放的影响。风速较低时,观测点受到局地污染物扩散和城区污染物输送的双重影响,污染物浓度升高。从风向的角度看,同等风速下,东南风时比西北风时污染物的浓度高,这是因为东南风时,气流来自于北京城区,气流中细粒子和黑碳的浓度都较西北风时高。

2.3日变化特征

从图1中了解到PM 2.5浓度和BC

浓度每日都

图3PM 2.5浓度(a )和BC 浓度(b )与风速风向的关系

Fig.3Relationships between (a )PM 2.5,(b )BC concentration ,

wind speeds and wind directions

有较明显的变化,从图4a ,b 可以更清楚看到这一

点。PM 2.5浓度(图4a )在04时出现最小值,从06时

3

154期荆俊山,等:北京郊区夏季PM 2.5和黑碳气溶胶的观测资料分析

开始浓度急剧上升,到10时达到最大值,从12时开

始急剧下降,到14时又开始上升,17时到达峰值后开始回落,19时又逐渐上升,至01时开始下降。造成这种变化的原因是06时,风向发生转变,风速不大(图4d),局地源与东南风带来城区的积累一整夜的污染物相叠加,使PM

2.5

浓度升高,随后随着城区

污染物浓度降低和观测点边界层混合加强,PM

2.5

浓度下降。15—19时风速较强,城区污染物经过扩散稀释,浓度降低,观测点污染物浓度主要受道路扬尘

等局地排放源影响,因此这段时间PM

2.5

浓度峰值没有上午峰值阶段的浓度高。19时后风向改变,风速变小,污染物浓度又开始积累上升。BC浓度的日变

化(图4b)也有类似的变化特征。从PM

2.5

中BC的比例来看(图4c),08时前后和20时前后BC的比例有所上升,反映了附近道路上机动车排放增加的影响。

从总体上看,图4a,b能较好反映出北京近郊

PM

2.5

和BC浓度在局地源、区域输送和风力条件共同影响下的日变化特征。与北京远郊区的观测结果相比[25],城市近郊更容易受到城区污染物输送的影响。

3结论

(1)观测期间,北京郊区PM

2.5

质量浓度是(133.16?81.64)μg/m3,BC质量浓度是(2.89?1.62)μg/m3。

(2)观测点有明显的山谷风,风力条件对PM

2.5

和BC的积累和扩散有重要的影响,来自观测点西

北方向的风使PM

2.5

和BC浓度降低,而来自城区的

气流则使污染物浓度有不同程度的升高。PM

2.5

质量浓度和BC质量浓度有明显的日变化特征,二者在上午、傍晚和夜晚均出现峰值。

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515

4期荆俊山,等:北京郊区夏季PM

2.5

和黑碳气溶胶的观测资料分析

黑社会性质组织的经济特征

黑社会性质组织的经济特征 【摘要】黑社会性质组织是特殊的经济组织。高级形态的黑社会性质组织其组织形式更加隐蔽、黑商融合日益突出、行业垄断日益普遍、暴力特征趋于“两极化”、贿赂腐蚀日益严重、政治投资日益明显,呈现出更加复杂的经济特征。 [关键词】黑社会性质组织;经济特征;扫黑除恶 近年来,黑社会性质组织犯罪在我国各地呈现明显特征,有的甚至操控群体性事件,扰乱经济秩序,干预政治决策,成为严重危害社会稳定、经济发展和人民群众生命财产安全的一颗毒瘤。为此,重庆市司法系统积极开展“扫黑除恶”专项p 一、重庆黎强案简介 以黎强为首的黑社会性质组织共有成员20余人,拥有重庆渝强实业(集团)有限公司、重庆渝强实业(集团)强劲运输有限公司、重庆渝强实业(集团)出租汽车有限公司、重庆黎强房地产开发有限公司等20余家子公司、分公司、控股公司,资产数亿元。自2000年以来,黎强为扩充实力,确立其在重庆客运市场的强势地位,通过有组织地进行违法犯罪活动,逐步形成以黎强为组织、领导者,以其家族成员和公司管理人员为骨干的黑社会性质组织。该黑社会性质组织采取公司化的管理模式,形成了比较完整的组织构架和比较稳定的组织关系,采取暴力、威胁或其他手段,多次有组织地进行寻衅滋事、聚众扰乱社会秩序、聚众扰乱交通秩序、聚众扰乱公共场所秩序等违法犯罪活动数十起,参与非法经营数额l亿余元,违法所得数千万元,逃避缴纳税款6000余万元,并通过操纵上访集访、制造群体性事件给政府施压。以及拉拢国家机关人员为其提供非法保护,逐步向经济、政治领域渗透,造成极其恶劣的社会影响。 二、黑社会性质组织是特殊的经济组织 2002年全国人大常委会对刑法第294条第1款关于黑社会性质组织的立法解释中,明确规定黑社会性质组织应当是有组织地通过违法犯罪活动或者其他手段获取经济利益,具有一定的经济实力,以支持该组织的活动。因而,经济特征成为认定黑社会性质组织的必要条件之一,甚至可以说追求经济利益的最大化是黑社会性质组织最根本的目标。只有具备雄厚的经济实力才能维持整个组织的正常运转。才能扩大势力范围,才能重金寻求政治保护伞,才能稳定整个组织结构,

大气气溶胶相关研究综述

摘要 近日,环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。事实上,随着大气污染给人民生活带来的不便增多,人们空前关注大气科学进展以及PM2.5治理的理论依据。本文将从三个方面对大气气溶胶的研究做出总结和分析:大气气溶胶的基本特征,大气气溶胶的气候效应,国内外相关的大气气溶胶研究计划。 关键词:大气气溶胶;气候效应;环境健康;研究综述 前言 气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子,其实际直径一般为0.001~100μm,动力学直径为0.002~100μm,对人体、环境、气候等产生着重要的影响。 [4] 由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用,近年来越来越引起科学界的重视。 很多过程可以产生气溶胶,根据来源可分为自然气溶胶和人为气溶胶。自然源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等;人为源主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。工业革命以来,人类活动不仅直接向大气排放大量粒子,更重要的是向大气排放大量的SO2和SO X,NO2和NO X在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐和硝酸盐粒子,形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶自工业革命以来有大幅度增加。来自自然源的气溶胶如沙尘,也由于人类活动利用土地变化而发生着改变。尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分,但由于其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视。随着环境污染问题的发展,人们已认识到大气气溶胶自身的污染特性与其物理化学性质以及在大气中的非均相化学反应有着密切的关系。[5] 气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关。此外,气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响。[1] 由于气溶胶的气候效应问题,气溶胶再次成为国际学术界的研究热点之一,大气气溶胶是当今大气化学研究中前沿的领域。国际大气化学研究计划(IGAC)科学指导委员会于1994年将国际全球大气化学研究计划和国际气溶胶计划(ICAP)合并重组,大气气溶胶研究被列为3大研究方向之一。大气气溶胶的研究内容,发展到包括物理和化学的性状、来源和形成、时空分布、对气候变化和环境质量的影响以及对大气化学过程的影响等多方面、多层次的综合研究,也涉及到大气科学的各个领域,具有很强的综合性。

气溶胶的光学特性参数

气溶胶的光学特性参数 (1)气溶胶光学厚度 气溶胶光学厚度,英文名称为AOD(Aerosol Optical Depth)或AOT(Aerosol Optical Thickness),表示的是单位截面的垂直气柱上的透过率,有时候又叫大气混浊度,它是一个无量纲的正值。数值范围在0-1之间,0代表完全不透明大气,1代表完全透明的大气,气溶胶光学厚度越大,大气透过率越低。值的大小主要由气溶胶质粒的数密度、尺度分布、气溶胶类型等物理、光学属性来决定。 气溶胶光学厚度的反演: 公式:L=L0+F*T*P/[1-S*P] L:传感器收到的辐射;L0:大气路径辐射;F:下行辐射 P:地表反射率;T:大气透过率;S:大气半球反射率 F*T*P/[1-S*P]:地表反射辐射 对于大气路径辐射项L0,它只是大气气溶胶光学厚度和几何参数的函数,假如地表反射辐射比较小或为零,就可以通过大气路径辐射项来反演获得气溶胶光学厚度,对于地表反射辐射(F*T*P/[1-S*P])来说,仅是气溶胶光学厚度的函数,如果消去路径辐射信息,便可以通过它来反演气溶胶光学厚度。 (2)散射相函数 散射相函数反映的是电磁波入射能量经粒子散射后在方向上的分布,或者称相函数是粒子(散射体)将某个方向的入射波散射到其他方向的概率。定义相函数P(θ)为在θ角方向的散射辐射能量与各向同性散射时该方向的散射辐射能量之比。目前,常用的相函数有Mie散射相函数、HG相函数、双HG相函数和改进的HG*相函数等,这些函数各有优缺点。 Mie散射相函数: P Mie(θ)= [S1(θ)2 +S2(θ) 2]/ 2πα2 Qsca α=2πR/λ:球形气溶胶粒子的尺寸参数; S1(θ)、S2(θ):散射振幅矩阵元; Qsca:气溶胶粒子的散射效率因子; S1(θ)、S2(θ)和Qsca可由Mie展开系数求解,Mie散射相函数适合于球形粒子求解。 (3)单次散射反照率 单次散射反照率(single scattering albedo,SSA),在随机介质中传播的光将会被介质中的粒子散射和吸收而衰减,我们称之为消光,其中因散射而导致入射光消光在总消光中所占的比例,可以用粒子的平均单次散射反照率来表示,其定义为: 0(x,m)= Cs(x,m)/C(x,m) C、Cs:粒子的消光截面和散射截面,消光截面是粒子或粒子群在电磁波传播路径上对电磁波衰减能力的度量; x=2πr/λ:为粒子的尺度因子,r、λ分别为粒子的半径和入射光的波长; m:复折射率,为复数m=n–ki,式中实数部分n为介质的折射率,虚数部分的k为介质的吸收系数; 如果用Ca表示粒子的吸收截面,则应满足C=Cs+Ca;如果粒子对入射光完全无吸收,即Ca=0,于是C=Cs,反照率为1,达到它的最大值。粒子有吸收时,反照率介于0到1之间。

南京地区碳气溶胶的数值模拟研究

第16卷第1期2010年2月 doi:lO.396劝.is∞.1∞8—5548.2010.01.015 南京地区碳气溶胶的数值模拟研究 胡荣章1’3,刘红年1’2,张美根2,张 宁1 VoJ.16NO.1 Feb.2010 (1.南京大学大气科学学院,江苏南京210093;2.中国科学院大气物理研究所,北京 100029;3.中国民航总局北京气象中心,北京210001) 摘要:根据常规的S02排放源资料以及NQ和HC交通源排放费料。建立了一种估算城市地区黑碳(BC)、有机碳(0C)源排放清单的方法,并利用此方法建立了南京地区碳气溶胶的源排放清单。同时运用IⅥU—CAQPS模式系统及二次有机气溶胶模式模拟分析了南京地区一次碳气溶胶(BC)、一次有机碳(POC)和二次有机气溶胶(SOC)的浓度分布特征。结果表明:在南京地区。机动车直接排放对城区一次碳气溶胶贡献率达到67.5%.机动车污染已成为主要来源;大气中的碳气溶胶浓度受到交通源(日变化)和气象奈件(太阳辐射、温度、大气层结等)的共同影响;0C与BC的质量比冬季高于夏季,平均为2.62;SOC与0C的质量比夏季高于冬季,平均为19.8%。关键词:碳气溶胶;排放清单;数值模拟中图分类号:X513 文献标志码:A 文章编号:l008-5548(20lOlOlm068-08 NumerIcaISimuIatiOnOnCarbOnaCeOus AerosoI.nUrbanAreaof NanjIng 日“RD够^棚珂”,L讥Ho,移i彻.1”, 2:k叽gMetge蚤,2氘叭gN诫窖 (1.Sch∞lofAnnosphericScience,NanjingUniVe陪ity,N觚jing 2l0093; 2.Key Labor劬。叮of胁losphericBo岫daryLay盯Physics锄d A乜llo印h鲥cCh咖isny,lllsti眦ofAtnlosph硎c Physics,aline辩 Acad锄yofScienc嚣。Beijinglo0029;3.BeijingMeteorol晒cal C明t盯ofCAAC,Beijin9210000,Chim) A胁d:An酬llalion methodof emi蟠i∞inv舶tory ofbIacl【c盯bon (BC)姐dorg觚iccarb∞(oC)w勰esta_blishedbymea∞ofconve矾伽Ial dataofS02 emi鹋i∞∞u嗍andvehiclesou嘲sofNQ缸dHCinurbm a瑚,and lheemi豁i叩inv髓“'ry ofc扣_bOnaceol骆a∞soI、vasestimated us. ingnlismethodin N删ing.At也es锄ctime,thesimulati∞aI加utplima- ry carlD0nacco崛ae∞∞l(BC,删mary唧ic carbon (POC))姐ds∞- ∞dary org锄ic姗∞I(SoC)w嬲do∞州thNⅢ—CAQPSmodelands∞? ∞daryorg眦ic帅∞lmodel.111e螂;IIltsshowcd血龇a rate of67.5%w船收稿日期:2009一11一06。 基金项目:国家自然科学基金项目,编号:40775014;国家重点基础研究发展计划(973计划)项目,编号:2006CB400506;中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验窀开放基金项目。第一作者简介:胡荣章(1982一),男,硕士研究生,主要研究方向为边界 层气象与空气污染。E—mil:h删ltvb@sohu.com。 通信作者:刘红年(1968一),男,教授,博士,主要研究方向为边界层气象与空气污染。电话:025.83597566,Bmail:lillhn@nju.edu.cn。 白und拙阻t the v枷cle锄IssiOnsc∞tributet0the cadxmac∞us煳sOl in N锄jing.The啪瞬Vebjclehadb∞咖ea major 9啪ofpoIluti∞.ne concenn嘶∞ofcarbona啪u8ae∞solwas correlatedto thevehictc商mJrce (di唧1alchanges)柚d met黜logicalconditions(solarradiation,teInpem- tIl∞,a血mosphe旭lay盯,锄d∞∞).1k ma黯falio ofOC龃d BC哪 higherin wint盯协衄th砒in鲫mm盯稍th孤驯哪of2.62,锄d也e蝴 枷oofSOC锄dOCw雒higb盯in蝴crlh趾thatin咖谢th趾av. cmgeof19.8%. 1【eywOrds:c砌七删埔ceousacrosoI;cmi鞴ion invcntory;n啪efical simula. ti∞ 碳气溶胶基本特征及其气候和环境效应研究成为当前国际大气化学研究的热点之一,也是气溶胶领域最有前景的发展方向之一。含碳气溶胶已成为城市颗粒物污染的重要成分,相关研究大多基于观测实验【11,科学认识程度较低,不确定性因素也很多,比如黑碳(BC)的测定、有机化学组分的提取、一次有机碳(POC)与二次有机碳(SOC)的鉴别及分离等。定量了解OC和BC的值,对于追溯城市大气气溶胶的 一次、二次污染来源及形成转化特征具有重要意义12J。 污染源排放清单是研究污染物来源最直观的方法,也是开展污染物浓度数值模拟工作的基础。目前碳气溶胶源排放清单的建立,多见于全球尺度或区域尺度13.习,主要源贡献包括工业、发电,交通运输、居民 生活和生物质燃烧。城市地区碳气溶胶的源排放清单鲜见,其定量建立需要较完备的统计数据,工作最较大,且有些地区的相关统计数据无法获知,仅可获得一些常规的源排放资料,这给各地区和城市开展碳气溶胶浓度预测工作带来极大的困难。本文中利用南京地区常规的S02源排放资料、N晚和HC交通源资料及相关排放因子的研究结果,建立了一种简易的估算方法,以此得到南京地区POC、BC的源排放清单,是对城市地区碳气溶胶排放清单建立的一次有益的尝试。 同时对于SOC,现阶段有关OC的研究工作缺乏直接的化学分析方法来鉴定POC和SOC,因此发展了一些间接的方法,包括一次OC和二次OC示踪法16】、二次有机气溶胶模式F删以及一次有机碳排放扩散模式(源排放清单)嘲。其中,示踪法和排放扩散模式均以观测实验为基础,本文中利用二次有机气溶胶 ∞ №术洲技町体~粉洲国吣中咖№ 嚣 万方数据

外文文献翻译-:上海冬季亚微米级气溶胶吸湿性增长特性说课讲解

冬季上海地区亚微米级城市气溶胶的吸湿性增长 摘要: 吸湿性增长因子和混合状态的信息对理解被严重污染的长三角地区的雾的形成机制具有重要的作用。在此研究了环境气溶胶的吸湿性增长。用HTDMA测量了复旦大学校园中粒径在30-250nm的干粒子的吸湿性增长因子,研究两种模式化的表面混合物。较少吸湿组在85%的相对湿度下的吸湿性增长因子为1.10。较少吸湿组的平均数部分在0.33-0.17范围内呈现多样化,随着干粒子的尺度的增长有轻微的减少。较多吸湿组的吸湿性增长因子显示出爱根核与积聚模态的粒子有显著的不同。爱根核为接近1.3,而积聚模态为1.4以上。在以硫酸铵盐为基础的模式中,较多吸湿组的吸湿体积增长分数在0.47-0.70这个范围内,而且爱根核和积聚模态的粒子的吸湿性增长分数的界限很清晰。以相对湿度测试为背景的吸湿性增长不仅显示出潮解相对湿度决定于粒子大小,同时也显示出硝酸盐粒子的增长最初是由硫酸盐的凝结提升的。结果也表明了大多数积聚模态的粒子在有雾的情况下都会潮解。 1前言: 近20年来,随着经济的快速增长和城市化进程的加快,中国超大城市的空气污染问题越来越受到关注。由化石燃料燃烧排放的一次污染物和由光化学氧化和多相反应而来的二次污染物对城市居民的环境和健康造成了极大地威胁。雾这种能见度小于十公里的现象是由于高浓度的微粒排放造成的。长江三角洲是中国四大雾区之一。作为长三角的经济中心,上海为国家GDP做出了4.6%的贡献。作为全国最大的超大城市,上海有1800万的常住居民和280万的流动人口(Geng等人,2008)。由当前研究为基础做出结论,上海雾天能见度的下降主要是由于PM2.5浓度升高造成的(Fu等人,2008)。 很多因素影响着大气能见度,比如化学组成、粒子大小的贡献、气溶胶的构成和气溶胶的混合状态。水相、海盐和矿物尘埃的参与促进了硝酸的吸湿反应。N2O5在对流层表面的水解(Dentener和Crutzen,1993;Mongili等人,2006),硫酸盐在有雾状态下的组成(Tursic等人,2004)。环境气溶胶的吸湿增长会改变粒子大小和光学特性(Gasso等人,2000;Kotchenruther等人,1999;Swietlicki等人,1999)。作为相对湿度RH的功能之一的光散射性质是衡量大气气溶胶直接影响气候的衡量参数之一,有些人已经试图将吸湿性增长因子包含到全球气候模型中去(Boucher 和

黑碳气溶胶及其气候效应

黑碳气溶胶及其气候效应 (上海大学环境与化学工程学院,上海200444) 摘要:黑碳气溶胶是气溶胶的重要组成部分,因其在大气辐射强迫中的特殊作用与对气候的影响而成为近来关注的热点。本文简要综述了黑碳气溶胶的研究近况和黑碳气溶胶对气候的影响,归纳了黑碳气溶胶研究的困难并作出展望。 关键词:黑碳气溶胶;辐射强迫;气候影响 Black carbon aerosols and its effects on climate Maguowen (School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China) Abstract:black carbon aerosol is an important component of aerosol, due to itsspecial role in atmospheric radiative forcing and impact on the climate,black carbon become the focus of attention of late. This article provides a brief summary of recent research on black carbon aerosols and its impacts on climate, summarized the difficulties and prospects of black carbon aerosol research. Keywords:black carbon aerosol;atmospheric radiative forcing;climate impact 1前言 黑碳气溶胶(BlackCarbon)是大气气胶中一种重要组成部分,主要是含碳物质不完全燃烧产生的不定型碳质,它在可见到红外波段范围内对太阳辐射均有强烈的吸收,所以习惯上被称为黑碳气溶胶。黑碳气溶胶对太阳辐射的强烈吸收作用,以及潜在的气候强迫效应已成为气溶胶气候效应研究中的一个重要内容,并受到世界各国科学家的关注,1995年的IPCC报告[1]就曾指出:作为大气气溶胶中太阳辐射的吸收主体,黑碳气溶胶同其它气溶胶如硫酸盐气溶胶混合存在,可能会大大降低硫酸盐气溶胶单独存在时对气候的负辐射强迫作用。2000年的IPCC报告[2]则根据近年来黑碳气溶胶辐射强迫研究的模式模拟结果,指出黑碳气溶胶能够导致正的辐射强迫,同硫酸盐等气溶胶混合在一起,黑碳气溶胶会极大地减弱气溶胶的负辐射强迫,尤其是在地表反照率较大的北半球地区,这种作用会更明显。 黑碳气溶胶粒子的尺度主要在0. 01~1. 0μm的细粒子区,它不会由大气中其它的化学反应过程生成或清除。黑碳粒子表面在大气中为非均相反应和气—粒转

关于办理黑社会性质组织犯罪案件若干问题的意见

关于办理黑社会性质组织犯罪案件若干问题的意见(试行) 为了准确打击黑社会性质组织犯罪,依照《中华人民共和国刑法》、《全国人民代表大会常务委员会关于〈中华人民共和国刑法〉第二百九十四条第一款的解释》(以下简称“立法解释”)和最高人民法院《关于审理黑社会性质组织犯罪案件具体应用法律若干问题的解释》(以下简称“司法解释”)的规定,结合我省实际,就办理黑社会性质组织犯罪案件如何适用法律、立法解释、司法解释提出以下意见: 第一条黑社会性质组织的组织特征一般掌握为: (一)组织成员人数较多,骨干成员一般应在3人以上。 (二)组织关系相对稳定,有明确的组织者、领导者(组织者、领导者可以是一人,也可以是多人),骨干成员基本固定。 (三)有被组织和成员认可的帮规、戒律、家法等行为规则或约定俗成的规矩,但不要求必须具有明确的组织名称、纲领、章程、文字规约等作为必要条件。 第二条黑社会性质组织的经济特征一般掌握为: (一)“经济利益”包括:组织及其成员通过违法犯罪或者其他手段获取的利益。 (二)“其他手段”是指除违法犯罪活动以外的手段,包括正常的经营活动、犯罪组织及其成员以非法收益进行投资以及通过其他合法渠道获取的经济利益,只要将获取的经济利益用于该组织的活动,均可视为“其他手段”。 (三)“具有一定的经济实力”一般理解为:组织的经济实力能够支持该组织基本活动或组织成员的部分生活开支,并不要求其经济实力需达到某一固定的数额标准,也不论经济实力是较为雄厚还是较为薄弱,只要将其获取的经济利益用以支持该组织的活动,就可以认定该特征。 (四)获取的经济利益一般由犯罪组织者、领导者或骨干成员管理、分配。 第三条黑社会性质组织的行为特征一般掌握为: (一)多次实施故意杀人、故意伤害、抢劫、敲诈勒索、强买强卖、寻衅滋事、聚众斗殴等违法犯罪活动,为非作恶,欺压、残害群众。 (二)“其他手段”包括: 1、以黑社会性质组织的暴力威胁为后盾,足以对群众形成心理强制的手段。 2、滋扰正常的社会、经济秩序的非暴力手段。 (三)“有组织地多次进行违法犯罪活动”一般掌握为: 1、组织者、领导者直接组织、策划、指挥、授意、指使实施的。 2、组织成员为组织的利益有预谋地实施或按照该组织一贯行为实施的。 第四条对黑社会性质组织的非法控制特征,有下列情形之一的,可认定为“在一定区域或行业形成非法控制或者重大影响,严重破坏经济、社会生活秩序”: (一)为组织争夺势力范围、确立强势地位而多次或大规模聚众斗殴、寻衅滋事、或打

气溶胶光学特性的反演方法研究

气溶胶光学特性的反演方法研究 韩 冰,高 飞,李铜基 (国家海洋技术中心,天津 300111) 摘 要:气溶胶是大气重要组成部分,其对地球的辐射收支平衡以及气候变化均有非常重要的贡献。文中根据非线性辐射传输理论,研究了从自动观测太阳光度计(CE318)多角度的天空扫描数据获取气溶胶粒子谱分布、散射相函数等光学特性的反演方法,并对2000年10月27日、30日南海试验的观测数据进行了分析,取得了较好效果。关键词:气溶胶;粒子谱分布;散射相函数;辐射传输 中图分类号:T P722.4 文献标识码:B 文章编号:1003-2029(2006)03-0055-06 1 引言 气溶胶的严格含意是指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体共同组成的多相体系[1]。相应地,大气气溶胶是指大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系。大气气溶胶粒子的直径多在10-3~102L m之间,包括可溶性的(如海盐粒子)和不可溶性的(如化石燃料的氧化物)粒子。依其形成机制则可分为自然因子与人为因子,前者主要是经由地表的自然风化过程和海洋表面的碎浪过程而进入大气,后者则是来自人类工业文明所产生微小污染物[2]。气溶胶对地球的辐射收支平衡继而气候变化均有非常重要的贡献,但是目前人们对气溶胶的了解非常欠缺。气溶胶的辐射贡献包括两部分:一是直接辐射贡献,即气溶胶对太阳辐射进行吸收、散射等引起的;二是通过改变云的微观物理特性而产生的间接影响。 首先,气溶胶对气候的影响方面,M cCo rm ick和L ud-wig认为[3],气溶胶会增加太阳辐射的反照率,进而导致地球的长期性冷却效果,而Char lso n和Pilat[4]也曾提出气溶胶对大气系统能量收支的影响,即气溶胶透过吸收、散射和放射过程直接影响地球能量的收支。其次,在卫星数据校正方面,气溶胶对卫星信号的贡献是很难准确估算的部分,因而通过研究气溶胶的光学特性必然会提高估算的准确性。 利用地面的光谱辐射计对大气进行观测,是目前广泛使用的研究大气特性的方法之一。其中自动太阳光度计是一种不受天气限制、自动跟踪并存储数据的辐射计,在世界范围内得到认可并大量使用,例如A ERO N ET气溶胶观测网[5]采用的就是这种仪器。CE318具有天空辐亮度扫描的 收稿日期:2006-01-20功能,利用其测量数据可反演气溶胶粒子谱分布、散射相函数等信息。本文以2000年10月27日、30日海南三亚的观测数据为例,利用CE318多角度的天空扫描数据,采用非线性数值方法对气溶胶光学特性反演方法进行了研究。 2 太阳光度计测量原理 CE318是法国CIM EL公司生产的一种自动跟踪扫描太阳辐射计,该仪器在可见近红外设有8个观测通道,它不仅能自动跟踪太阳作太阳直射辐射测量,而且可以进行太阳等高度角天空扫描、太阳主平面扫描和极化通道天空扫描。CE318能自动存储和传输测量数据,实现自动测量采集和远程数据传输。CE318天空扫描主要有两种模式:平维圈扫描和主平面扫描。平维圈扫描是指观测时保持仪器的天顶角与太阳天顶角相同,而仪器与太阳的相对方位角逐渐变化;主平面扫描是指观测时仪器与太阳之间的相对方位角不变,而仪器的天顶角变化[5]。 CI M EL318辐射计测量太阳直射辐射F和漫射辐射E: F=F0ex p(-m S)(1) E(H0,<)≡E(()=m XS P(()F$8+q(()(2)式中:F0是大气层外的辐射通量;S是总的大气光学厚度; m是大气光学质量;H0是太阳天顶角;<是观测的方位角;(是散射角;X是整个大气层内单次反照率;P(()是总的相函数(包括瑞利散射和气溶胶散射两部分);$8是观测辐射计的立体观测角;q(()表示多次散射的贡献[6]。 为了减少仪器带来的系统误差,我们将观测数据用太阳直射辐射进行标准化,即: E(()≡ m XS P(()F$8+q(() Fm$8 =XS P(()+r(()(3) 通过多角度的天空扫描,我们可以通过非线性数值方 第25卷 第3期2006年9月 海 洋 技 术 OCEAN T ECHNOLOGY Vol.25,No.3 Sept,2006

关于黑社会性质组织认定的几个问题

关于黑社会性质组织认定的几个问题 摘要:黑社会性质组织犯罪是我国1997年刑法新增设的罪名。这一罪名的设立,为我国司法实践惩治黑社会性质组织犯罪提供了法律依据。但在司法实践中,如何界定黑社会性质组织这一问题,众说纷纭,莫衷一是。本文根据最近全国人大的立法解释,对黑社会性质组织的含义和特征及其相关的问题作了初步的探讨。 关键词:黑社会黑社会组织黑社会性质组织 组织、领导、参加黑社会性质组织罪是我国1997年刑法新增设的一个罪名,这一罪名的设立,为我国司法实践惩治黑社会性质组织犯罪提供了法律依据。黑社会性质组织犯罪是一种严重危害社会治安的有组织犯罪,在近期全国开展的严打整治斗争中,黑社会性质组织犯罪被列为打击重点。为了更有力地打击黑社会性质组织犯罪,20XX年12月5日最高人民法院发布了《关于审理黑社会性质组织犯罪的案件具体应用法律问题的解释》(以下简称《司法解释》),这无疑对于司法实践中审理此类案件,正确适用法律是非常有帮助的。但在司法实践中处理黑社会性质犯罪案件时,还有很多的问题,例如:如何认定黑社会性质组织、是否一定要具备“黑保护伞”这一要件,学界和司法部门都存在争议。为此,全国人大常委会于20XX年4月28日发布了《关于第294条第一款的解释》(以下简称《立法解释》),对黑社会性质组织的含义问题做了较为明确的界定。 一、黑社会性质组织与黑社会组织的含义 黑社会组织就是一种独立于正常社会、具有反社会的价值观念、文化心理和具有严密组织形式的犯罪团体。 根据我国刑法第294条第一款的规定:黑社会性质组织是指以暴力、威胁或者其他不正当手段,有组织地进行违法犯罪活动,称霸一方,为非作歹,欺压残害群众,严重破坏经济、社会生活秩序的反社会组织。 我国刑法学界一般认为,黑社会性质组织,是已经具有黑社会犯罪的某些痕迹和性质,但尚未具备黑社会犯罪的完整特征,属于界于犯罪集团和黑社会犯罪之间的,向黑社会犯罪过渡的一个中间形态。换言之,黑社会性质组织是黑社会组织的初级形态或不成熟形态,是具有黑社会的一些组织特征和行为特征,初步具备了黑社会属性的犯罪组织。黑社会组织是黑社会性质组织经过发展后的成熟、完备形式。二者的基本共同点都在于他们从性质上都属于有组织的犯罪集团,而且本质上都具有反社会性。虽然“在我国,明显的、典型的黑社会犯罪还没有

气溶胶光学厚度

第2章 气溶胶光学厚度反演的原理和方法 气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth )简称AOD ,定义为介质的消光系数在垂直方向上的积分,描述的是气溶胶对光的消减作用[7]。它是气溶胶最重要的参数之一,表征大气浑浊程度的关键物理量,也是确定气溶胶气候效应的重要因素。。通常高的AOD 值预示着气溶胶纵向积累的增长,因此导致了大气能见度的降低。现阶段对于AOD 的监测主要有地基遥感和卫星遥感两种方法。其中地基遥感又有多种形式:多波段光度计遥感、全波段太阳直接辐射遥感、激光雷达遥感等。其中多波段光度计遥感是目前地基遥感研究中采用的最广泛的方法。美国NASA 和法国LOA-PHOTONS 联合建立的全球地基气溶胶遥感观测网AERONET 所使用的就是多波段太阳光度计(Sun/Sky Photomerers ),在全球共布设1217个站点长期观测全球气溶胶的光学特性,积累了大量的AOD 数据,并用作检测气溶胶光学厚度反演精度的标准。而近年来卫星遥感技术的快速发展,多种传感器被用来研究气溶胶特性,加上经济发展带来的大气污染问题使得利用卫星遥感资料反演AOD 成为热门课题。 2.1 气溶胶光学厚度反演的基本原理 大气光学厚度是指沿辐射传输路径单位截面上气体吸收和粒子散射产生的总消弱,是无纲量值。在可见光和近红外波段,它可以由下列公式计算得出: )()()()()()(a 21m λτ+λτ+λτ+λτ+λτ=λτμωω (2-1) 其中)(λτ表示大气总的光学厚度,)(m λτ表示整层大气的分子散射光学厚度,)(1λτω表示氧气的吸收光学厚度,)(2λτω表示臭氧的吸收光学厚度,)(λτμ表示 水汽的吸收光学厚度,)(a λτ表示气溶胶光学厚度[21; 22]。 卫星遥感反演大气气溶胶是利用卫星传感器探测到的大气顶部的反射率,也称为表观反射率,可以表示为[23]: F /L s s * μπ=ρ (2-2)

关于黑社会性质组织认定的几个问题

摘要:黑社会性质组织犯罪是我国1997年刑法新增设的罪名。这一罪名的设立,为我国司法实践惩治黑社会性质组织犯罪提供了法律依据。但在司法实践中,如何界定黑社会性质组织这一问题,众说纷纭,莫衷一是。本文根据最近全国人大的立法解释,对黑社会性质组织的含义和特征及其相关的问题作了初步的探讨。关键词:黑社会黑社会组织黑社会性质组织组织、领导、参加黑社会性质组织罪是我国1997年刑法新增设的一个罪名,这一罪名的设立,为我国司法实践惩治黑社会性质组织犯罪提供了法律依据。黑社会性质组织犯罪是一种严重危害社会治安的有组织犯罪,在近期全国开展的严打整治斗争中,黑社会性质组织犯罪被列为打击重点。为了更有力地打击黑社会性质组织犯罪,2000年12月5日最高人民法院发布了《关于审理黑社会性质组织犯罪的案件具体应用法律问题的解释》(以下简称《司法解释》),这无疑对于司法实践中审理此类案件,正确适用法律是非常有帮助的。但在司法实践中处理黑社会性质犯罪案件时,还有很多的问题,例如:如何认定黑社会性质组织、是否一定要具备“黑保护伞”这一要件,学界和司法部门都存在争议。为此,全国人大常委会于2002年4月28日发布了《关于<中华人民共和国刑法>第294条第一款的解释》(以下简称《立法解释》),对黑社会性质组织的含义问题做了较为明确的界定。一、黑社会性质组织与黑社会组织的含义黑社会组织就是一种独立于正常社会、具有反社会的价值观念、文化心理和具有严密组织形式的犯罪团体。根据我国刑法第294条第一款的规定:黑社会性质组织是指以暴力、威胁或者其他不正当手段,有组织地进行违法犯罪活动,称霸一方,为非作歹,欺压残害群众,严重破坏经济、社会生活秩序的反社会组织。我国刑法学界一般认为,黑社会性质组织,是已经具有黑社会犯罪的某些痕迹和性质,但尚未具备黑社会犯罪的完整特征,属于界于犯罪集团和黑社会犯罪之间的,向黑社会犯罪过渡的一个中间形态。换言之,黑社会性质组织是黑社会组织的初级形态或不成熟形态,是具有黑社会的一些组织特征和行为特征,初步具备了黑社会属性的犯罪组织。黑社会组织是黑社会性质组织经过发展后的成熟、完备形式。二者的基本共同点都在于他们从性质上都属于有组织的犯罪集团,而且本质上都具有反社会性。虽然“在我国,明显的、典型的黑社会犯罪还没有出现,但带有黑社会性质的犯罪集团已经出现,横行乡里、称霸一方、为非作歹,欺压、残害居民的有组织犯罪时有出现。”为此,根据我国的国情,作了相应的规定。在我国刑法第294条同时出现了两个名词:黑社会性质组织和黑社会组织。前者主要是针对大陆有组织犯罪的发展情况而作出的规定,也反映了立法者对我国大陆当前黑社会势力的基本估计。后者主要是我国境外的黑社会组织(包括港、澳、台地区的黑社会组织)进入我国境内发展组织成员的情况。但是,黑社会组织和黑社会性质组织在组织结构和活动方式上存在区别,黑社会组织的结构更为严密,犯罪活动更为有序。经济实力相对较强,控制力很强,往往有强大的社会背景,因而社会危害性更大。[!--empirenews.page--] 二、黑社会性质组织的特征最高人民法院的《解释》第一条认为“黑社会性质的组织”,一般应具备以下特征:(一)组织结构比较紧密,人数较多,有比较明确的组织者、领导者,骨干成员基本固定,有较为严格的组织纪律;(二)通过违法犯罪活动或者其他手段获取经济利益,具有一定的经济实力;(三)通过贿赂、威胁等手段,引诱、逼迫国家工作人员参加黑社会性质组织活动,或者为其提供非法保护;(四)在一定区域或者行业范围内,以暴力、威胁、滋扰等手段,大肆进行敲诈勒索、欺行霸市、聚众斗殴、寻衅滋事、故意伤害等违法犯罪活动,严重破坏经济、社会生活秩序。全国人大常委会对刑法第二百九十四条第一款规定的“黑社会性质的组织”的解释应当同时具备以下特征:(一)形成较稳定的犯罪组织,人数较多,有明确的组织者、领导者,骨干成员基本固定;(二)有组织地通过违法犯罪活动或者其他手段获取经济利益,具有一定的经济实力,以支持该组织的活动;(三)以暴力、威胁或者其他手段,有组织地多次进行违法犯罪活动,为非作恶,欺压、残害群众;(四)通过实施违法犯罪活动,或者利用国家工作人员的包庇或者纵容,称霸一方,在一定区域或者行业内,形成非法控制

中国大气气溶胶气候效应研究进展

李明华,范绍佳 中山大学大气科学系(510275) Email:lmh20000@https://www.doczj.com/doc/1b12475792.html, 摘要:全球和区域气候变化是当今各国政府和科学界关注的重大问题。大气气溶胶作为影响气候变化的一个重要因子,引起了全球科学界的重视,是当今国际科学界的热门研究话题。本文总结了二十世纪九十年代以来我国科学家在大气气溶胶气候效应研究方面的一系列成果,讨论了未来研究的主要难题及研究方向。 关键词:中国;大气气溶胶;气候效应 1.引言 全球和区域气候变化是当前各国政府和科学界关注的重大问题。大气气溶胶作为影响气候变化的一个重要因子,引起了全球科学界的重视,是当今国际科学界的热门研究话题[1-4]。 大气气溶胶是指大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系,习惯上用来指大气中悬浮的10-3~101μm固体和液体粒子。大气气溶胶对气候的影响主要通过两种方式:一种是大气气溶胶粒子通过吸收和散射太阳辐射改变地-气系统的能量收支,直接影响气候;另一种是大气气溶胶粒子作为云凝结核(CCN)改变云的光学特性、分布和生命期,间接影响气候。理论上,只要知道大气气溶胶浓度时空分布的信息及其物理、化学、光学特性、尺度分布和大气含量的准确信息,便可精确计算其直接辐射强迫的大小。而实际上所缺乏的也正是对这些量和其变化过程的详细了解。因此,对其直接辐射强迫的估计只能是基于现有实验结果和观测资料基础上的理论数值模拟。模式结果表明,目前对人为大气气溶胶(硫酸盐、硝酸盐、煤烟、矿尘和生物大气气溶胶等)全球年平均直接辐射强迫的估值大体介于-0.3~-1.0W/m2 之间,不确定性是估值的两倍。由于理论上对云的夹卷和混合过程,以及大气气溶胶-云-辐射-气候之间的微物理和化学反应过程了解还很不全面,准确地估计大气气溶胶间接辐射强迫的大小是相当困难的。全球年平均间接辐射强迫估值介于0~-1.5W/m2之间,不确定性更大,还没有一个合理的中间估值[5]。 大气气溶胶的气候效应比温室气体复杂得多,尽管大多数研究认为大气气溶胶对气候的影响与温室效应气体的影响是反向的,但二者不能简单抵消[6]。从二者寿命来看,对流层大气气溶胶的寿命只有几天到几周,它的辐射强迫作用集中在排放源附近,而且基本只影响北 - 1 -

七波段黑碳气溶胶监测仪的设计与实现

黑碳气溶胶是大气气溶胶的一种重要组成成分,主要是含碳物质不完全燃烧产生的不定型碳质。位于热带地区和东亚的发展中国家已成为黑碳最大碳斟“。黑碳气溶胶在大气气溶胶成分中所占的比例较小,在大气中浓度也较低,但它对气候和大气环境的影响却不容忽视。黑碳气溶胶能吸收从可见光到红外波段的辐射,部分研究认为其是造成全球变暖的一个潜在因子。黑碳气溶胶既可以通过直接气候效应改变地一气系统的辐射平衡,又可以作为云凝结成冰核改变云的微物理特性,间接影响区域或全球气候旧。1。因此,长期连续监测黑碳气溶胶十分必要,大气中的黑碳气溶胶也越来越受到关注,已经成为当前国际大气化学研究的热点之一。 1测量原理 黑碳气溶胶监测仪除了使用850hill光源外,还配备了6种辅助光源,以便分析黑碳气溶胶的来源分布和理化特性。监测仪的原理基于光学衰减法,利用黑碳气溶胶对可见到红外波段范围内的强吸光特性。以恒定韵流速把样气抽进气体监测室,经滤纸过滤后,黑碳颗粒附着在透光均匀的石英纤维滤纸上,每隔1个时问周期,仪器开/关测量各波段光源1次,分别测量透过滤纸的气溶胶采样区和空白参考区的光强,如图l所示。 随着黑碳量的增加,透过气溶胶样品滤纸的光强将减少,对应的光衰减量则增大,如式(1)所示:41:

2系统总体设计 黑碳监测仪总体设计如图2所示。系统采用威纶触摸屏为监测仪操作界面,提供远程Pc网络监控功能,历史数据可本地或网络导出。数据采集采用20位精密、宽动态范围电荷模数转换器DDCl01,检测透过空白滤纸、样品滤纸的光强,以及温度、流量数据。根据运算、重要数据断电不丢失的需要,系统还扩展了外部RAM和EEPROM。 3系统硬件设计 3.1气路相关设计黑碳监测仪的气路是整个系统工作的基础,其结构如图3所示。系统开机后抽气泵即开始工作,通过质量流量控制器使流量稳定在一定范围内,气体匀速通过石英滤纸并沉积黑碳在滤纸上,以供监测。质量流量控制器选 用D07-7B型5L质量流量控制器,其稳定有一个过程,

黑社会性质组织的组织特征

黑社会性质组织的组织特征 根据《刑法》第294条第5款的规定,黑社会性质组织应当同时具备以下特征:1、形成较稳定的犯罪组织,人数较多,有明确的组织者、领导者,骨干成员基本固定;2、有组织地通过违法犯罪活动或者其他手段获取经济利益,具有一定的经济实力,以支持该组织的活动;3、以暴力、威胁或者其他手段,有组织地多次进行违法犯罪活动,为非作恶,欺压、残害群众;4、通过实施违法犯罪活动,或者利用国家工作人员包庇或者纵容,称霸一方,在一定区域或者行业内,形成非法控制或者重大影响,严重破坏经济、社会生活秩序。刑事辩护律师应在掌握黑社会性质组织特征的基础上,综合运用其他刑法知识和辩护技巧,为此类犯罪的委托人争取较大的利益。黑社会性质组织的组织特征如下: 一、组织特征。黑社会性质组织不仅有明确的组织者、领导者,骨干成员基本固定,而且组织结构较为稳定,并有比较明确的层级和职责分工。1、组织者、领导者,是指黑社会性质组织的发起者、创建者,或者在组织中实际处于领导地位,对整个组织及其运行、活动起着决策、指挥、协调、管理作用的犯罪分子,既包括通过一定形式产生的有明确职务、称谓的组织者、领导者,也包括在组织中被公认的事实上的组织者、领导者。2、积极参加者,是指接受黑社会性质组织的领导和管理,多次积极参与黑社会性质组织违法犯罪活动且作用突出,以及其他在组织中起重要作用的犯罪分子,如具体主管财物、人员管理等事项的犯罪分子。3、其他参加者,是指除上述组织成员

之外,其他接受黑社会性质组织的领导和管理的犯罪分子。 对于曾经参加黑社会性质组织,没有实施其他违法犯罪活动的,或者受蒙蔽、胁迫参加黑社会性质组织,情节轻微的,可以不按犯罪处理。对黑社会性质组织成员,不要求其主观上认为自己参加的是黑社会性质组织,只要其知道或者应当知道该组织具有一定规模,且以实施违法犯罪为主要活动即可。 二、经济特征。一定的经济实力是黑社会性质组织做大做强、称霸一方的基础。黑社会性质组织的财产不管是通过非法手段聚敛,还是通过合法方式取得,只要将其中部分或者全部用于违法犯罪活动或者维持犯罪组织的生存、发展就可以认定是黑社会性质组织的财产。用于违法犯罪活动或者维系犯罪组织的生存、发展,一般是指购买作案工具、提供作案经费,为受伤、死亡的组织成员提供医疗费、丧葬费,为组织成员及其家属提供工资、福利、生活费用,为组织寻求非法保护以及其他与实施有组织的违法犯罪活动有关的费用支出等。三、行为特征。暴力性、胁迫性和有组织性是黑社会性质组织行为方式的主要特征。黑社会性质组织实施的违法犯罪活动,主要包括以下情形:有组织者直接组织、策划、指挥、参与实施的违法犯罪活动;由黑社会性质组织成员以组织名义实施,并得到组织者、领导者认可或者默许的违法犯罪活动;多名黑社会性质组织成员为逞强争霸、插手纠纷、报复他人、替人行凶、非法敛财而共同实施,并得到组织者、领导者认可或者默许的违法犯罪活动;黑社会性质组织成员为组织争夺势力范围、排除竞争对手、确立强势地位、谋取经济利益、维护非

气溶胶灭火系统的特点及应用

气溶胶灭火系统的特点及应用 发布时间: 2007-8-3 浏览次数: 628 次 近年来,“气溶胶”灭火剂在国内被迅速推广,几乎所有的生产厂家都将之喻为“卤代烷”灭火剂的最佳替代物,并且在国家规范中要求使用清洁灭火剂的场所大力推崇。由于没有相关的国家规范,设计、安装一般都是依照厂标及地方标准进行。其适应场所及应用范围在国内一直都有较多争议,本文就此作一些讨论。 一、概述 60年代的前苏联曾使用烟雾型灭火剂扑救地下火灾。80年代末,俄罗斯、美国等开始大量研究此类灭火剂,并应用于一些无人机械舱等部位。90年代初,我国研制出了EBM气溶胶灭火剂,并在全国推广。由于第一代气溶胶产品在喷放时有高温和喷焰缺陷,导致了一些重大事故。经过改进后的新一代气溶胶产品,基本解决了以上缺陷,且工程造价低、安装简便,得以广泛应用。 二、系统组成 气溶胶灭火剂,是由氧化剂、还原剂及粘合物结合成的固体状态含能化学物质,属于烟火型灭火剂。气溶胶灭火系统由气溶胶灭火剂以及相应的贮存和启动装置组成,灭火剂在贮存装置内燃烧反应后直接喷放到防护区,属于无管网灭火系统。气溶胶胶粒具有高分散度、高浓度特点,大部分微粒直径小于1um,可较长时间悬浮在空气中,较易粘附在物体表面。其主要成份有金属盐类、金属氧化物以及水蒸汽、CO2、N2等,碱金属盐(钾盐等)和金属氧化物(K2O等)起主要灭火作用,灭火效率较高。 三、灭火机理 气溶胶的灭火机理主要是化学抑制,也有降温冷却的作用。 1、化学抑制 当燃料(烃类—RH)燃烧时,产生活性游离基H+、O--和OH-,并发生链式反应:

RH + O2 → H+ + 2O-- + R+(可燃物分解,吸热反应) O-- + H+ → OH- 2OH- → H2O + O--(放热反应) 最后一步为强烈的放热反应,放热量远大于第一步可燃物分解的吸热量,同时再次分解出游离O--,使得燃烧得以持续。 在高温燃烧区,气溶胶微粒分解出活性游离基K+,它迅速与H+和OH-发生以下反应: K+ + OH- → KOH KOH + H+ → K+ + H2O 密集的气溶胶微粒提供了较大的表面反应区域,K+不断再生,夺走燃烧链所需的载体OH-和H+,燃烧无法延续。因此,气溶胶的灭火机理是以中断燃烧链为主,与卤代烷的灭火机理基本相同。卤代烷高温下分解出的Br-与上面的K+扮演同样的角色,以1301为例: CF3Br → CF3 + Br-(高温下分解) Br- + RH → R+ + HBr HBr + OH- → H2O + Br- Br-不断再生,迅速夺走燃烧链载体OH-和H+,使得燃烧迅速终止。 2、吸热降温 气溶胶的吸热降温作用也不可忽视,以KHCO3为例: 2KHCO3 → K2CO3+CO2+H2O(吸热分解反应) K2CO3(固相)→ K2CO3(液相)→ K2CO3(气相)(吸热相反应)卤代烷的灭火机理中也有冷却作用,它主要源于灭火剂由液相转化为气相时的物理吸热反应和高温分解反应。 四、灭火效能 全淹没的气溶胶灭火系统可以有效地扑灭A、B类火灾和E类电气火灾,对烃类(RH)物质的灭火效果尤其明显,如石油、柴油、天燃气和木材等。以100M3

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