【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气溶胶探测领域,具体涉及一种气溶胶散射吸湿增长因子的测量系统及其测量方法。
技术介绍
大气气溶胶能够直接散射和吸收太阳辐射,还能够通过参与云物理过程间接地影响地气系统辐射平衡。最新的IPCC报告表明,同包括温室气体在内的其他大气成分相比,气溶胶辐射强迫结果的不确定性依然是最大的。准确评估气溶胶直接辐射效应需要了解大气气溶胶光学特性及其时空分布。气溶胶特性观测通常在干燥条件下进行。环境相对湿度较高时,气溶胶粒子吸收水汽,粒径增长,复折射率改变,其散射吸收特性与干燥状态下差异显著。为了将在干燥条件下得到的观测结果应用于气溶胶辐射强迫评估中,需要了解气溶胶光学特性随相对湿度的变化。卫星数据反演及地面观测数据和遥感数据对比研究中亦需了解气溶胶的光学吸湿特性。先前的研究中使用气溶胶散射吸湿增长因子(Light scattering enhancement factor,f(RH))定量描述气溶胶散射系数随相对湿度的变化关系,定义为目标相对湿度下吸湿增长后的气溶胶散射系数σsp(RH)与干燥状态下气溶胶散射系数σsp,dry的比值:f(RH)=σsp(RH)/σsp,dry。 (1)加湿浊度计系统可用于气溶胶散射吸湿增长因子的测量。全世界第一套加湿浊度计系统由Covert等于1972年设计出,包括加湿单元和浊度计两部分:干燥气溶胶样气先通入混合腔室,与潮湿洁净空气混合得到加湿后的气溶胶,再通入浊度计,测量加湿后的气溶胶散射系数。之后研究中所使用的加湿浊度计系统沿袭Covert等人的设计方案,同时不断改进加湿单元,提升加湿效率和测量精度。最 ...
【技术保护点】
一种气溶胶散射吸湿增长因子的测量系统,其特征在于,所述测量系统包括:干燥管、第一浊度计、第二浊度计、加湿管、第一三通阀、第二三通阀、第一二通阀、第二二通阀、第一水浴、第二水浴以及计算机;其中,所述干燥管的出气口分别连接至第一浊度计的进气口和加湿管的进气口;所述加湿管的出气口连接至第二浊度计的进气口;所述第一三通阀的第一口连接加湿管的出水口,第二口连接第一水浴的入水口,第三口连接第二水浴的入水口;所述第二三通阀的第一口连接加湿管的入水口,第二口连接第一水浴的出水口,第三口连接第二水浴的出水口;所述第一二通阀分别连接第一水浴的入水口和出水口;所述第二二通阀分别连接第二水浴的入水口和出水口;所述第一水浴和第二水浴分别连接至计算机;气溶胶样气进入干燥管,干燥后的气溶胶样气分为两路,一路进入第一浊度计,测量干燥状态下的气溶胶散射系数;另一路先通过加湿管,再进入第二浊度计,测量加湿后的气溶胶散射系数;第一水浴处于加热模式时,第二水浴处于制冷模式,第一水浴与加湿管连通而第二水浴做内循环,第一水浴中的水从第一水浴的出水口流出,经第二三通阀进入加湿管的入水口,从加湿管的出水口流出,经第一三通阀进入第一水 ...
【技术特征摘要】
1.一种气溶胶散射吸湿增长因子的测量系统,其特征在于,所述测量系统包括:干燥管、第一浊度计、第二浊度计、加湿管、第一三通阀、第二三通阀、第一二通阀、第二二通阀、第一水浴、第二水浴以及计算机;其中,所述干燥管的出气口分别连接至第一浊度计的进气口和加湿管的进气口;所述加湿管的出气口连接至第二浊度计的进气口;所述第一三通阀的第一口连接加湿管的出水口,第二口连接第一水浴的入水口,第三口连接第二水浴的入水口;所述第二三通阀的第一口连接加湿管的入水口,第二口连接第一水浴的出水口,第三口连接第二水浴的出水口;所述第一二通阀分别连接第一水浴的入水口和出水口;所述第二二通阀分别连接第二水浴的入水口和出水口;所述第一水浴和第二水浴分别连接至计算机;气溶胶样气进入干燥管,干燥后的气溶胶样气分为两路,一路进入第一浊度计,测量干燥状态下的气溶胶散射系数;另一路先通过加湿管,再进入第二浊度计,测量加湿后的气溶胶散射系数;第一水浴处于加热模式时,第二水浴处于制冷模式,第一水浴与加湿管连通而第二水浴做内循环,第一水浴中的水从第一水浴的出水口流出,经第二三通阀进入加湿管的入水口,从加湿管的出水口流出,经第一三通阀进入第一水浴的入水口,返回第一水浴,第二水浴中的水从第二水浴的出口经第二二通阀流入第二水浴的入水口,返回第二水浴;第二水浴处于加热模式时,第一水浴处于制冷模式,第二水浴与加湿管连通而第一水浴内循环,第二水浴中的水从第二水浴的出水口流出,经第二三通阀进入加湿管的入水口,从加湿管的出水口流出,经第一三通阀进入第二水浴的入水口,返回第二水浴,第一水浴中的水从第一水浴的出口经第一二通阀流入第一水浴的入水口,返回第一水浴。2.如权利要求1所述的测量系统,其特征在于,所述加湿管包括外层的套管和内层的半透膜管;所述内层的半透膜管的两端分别设置进气口和出气口,半透膜管内形成气体通道;所述外层的套管的管壁上分别设置出水口和入水口,外层的套管与内层的半透膜管之间形成水通道。3.如权利要求2所述的测量系统,其特征在于,所述内层的半透膜管的表面均匀布满小孔,孔径大于水分子的尺度,同时小于分子簇的尺度。4.如权利要求2所述的测量系统,其特征在于,所述套管采用不锈钢;所述半透膜管采用戈尔特斯Gore-Tex材质。5.如权利要求1所述的测量系统,其特征在于,在第二浊度计的进气口和出气口处各设置一枚温湿探头。6.如权利要求1所述的测量系统,其特征在于,所述第一水浴处于加热模式时,第二水浴处于制冷模式,第一二通阀关断,第二二通阀连通,第一三通阀的第一口和第二口连通,第
\t三口关断,第二三通阀的第一口和第二口连通,第三口关断;所述第二水浴处于加热模式时,第一水浴处于制冷模式,第一二通阀连通,第二二通阀连通,第一三通阀的第一口和第三口连通,第二口关断,第二三通阀的第一口和第三口连通,第二口关...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵春生,旷烨,刘宏剑,赵罡,
申请(专利权)人:北京大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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