PM_2.5浓度湍流特征和通量获取的实验研究

任燕^1,2, 李倩惠¹, 张宏升^1,?, 康凌³

1. 北京大学物理学院大气与海洋科学系, 气候与海?气实验室, 北京1008712. 兰州大学西部生态安全省部共建协同创新中心, 兰州 7300003. 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京大学环境科学与工程学院, 北京100871

收稿日期:2020-11-22修回日期:2021-01-20出版日期:2021-11-20

基金资助:国家重点研发计划(2017YFC0209904, 2017YFC0209600)、国家自然科学基金(41705003, 41544216)和新疆维吾尔自治区高层次(柔性)人才引进项目(2018)资助

Experimental Study on the Turbulence Characteristicsand Flux Acquisition of PM_2.5

REN Yan^1,2, LI Qianhui¹, ZHANG Hongsheng^1,?, KANG Ling³

1. Laboratory for Climate and Oceanic-Atmosphere Studies, Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, School of Physics, Peking University, Beijing 1008712. Collaborative Innovation Center for West Ecological Safety, Lanzhou University, Lanzhou 7300003. State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871

Received:2020-11-22Revised:2021-01-20Published:2021-11-20

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1. 探讨2016版国际胰瘘研究小组定义和分级系统对胰腺术后患者胰瘘分级的影响.PDF(500KB)

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摘要/Abstract

摘要： 利用PM_2.5质量浓度测量仪E-Sampler的1 Hz高频采样功能, 采用涡动相关法, 计算山东省德州大气环境实验站2018年12月27日至2019年1月7日多次污染事件的PM_2.5浓度脉动和湍流通量, 探讨PM_2.5浓度湍流特征。结果表明, 实验观测期间PM_2.5浓度湍流通量均值为0.026 μg/(m²·s); 不同污染过程中PM_2.5浓度湍流通量传输方向不同, 表明不同污染过程的污染源汇属性不同。随着湍流统计特征量(如湍流动能、水平风速标准差、垂直风速标准差、水平风速、动量通量和感热通量)增大, PM_2.5湍流垂直通量呈现指数型减小的趋势, 即先急剧减小, 然后随各变量的增长变化不大。随着PM_2.5浓度增大, 其湍流通量绝对值呈现增加趋势, 因此PM_2.5浓度湍流通量的大小与PM_2.5浓度和湍流强弱有关。不稳定条件下, PM_2.5浓度归一化标准差与稳定度参数ζ = z/L 遵循-1/3幂次关系, 即 σ_c/C_* = 6.7(-ζ)^-1/3; 稳定条件下, 实验结果相对离散。另外, PM_2.5浓度脉动方差谱曲线在高频段满足-2/3幂指数率, PM_2.5浓度脉动与垂直速度脉动的协方差谱曲线在高频段满足-4/3幂指数率。研究结果表明, 利用E-Sampler的PM_2.5浓度1 Hz高频采样功能可以得到连续且有效的PM_2.5浓度湍流通量。

引用本文

任燕, 李倩惠, 张宏升, 康凌. PM_2.5浓度湍流特征和通量获取的实验研究[J]. 北京大学学报自然科学版, 2021, 57(6): 1019-1026.
REN Yan, LI Qianhui, ZHANG Hongsheng, KANG Ling. Experimental Study on the Turbulence Characteristicsand Flux Acquisition of PM_2.5[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2021, 57(6): 1019-1026.





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