實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與處理課件

1、大氣物理與大氣環(huán)境探測(cè) 主講：王巍巍 嚴(yán)家德 Email：實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理1大氣物理與大氣環(huán)境探測(cè)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理1上課班級(jí): 大物08(1)班;大物08(2)班-上機(jī)1班 人影08(1)班;大環(huán)08(1)班-上機(jī)2班理論課教室 ：明北615實(shí)驗(yàn)課上課地點(diǎn)：氣象樓1210、1225或室外實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理2上課班級(jí): 大物08(1)班;大物08(2)班-上機(jī)1班1、課程安排:云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理污染氣體的監(jiān)測(cè)方法及資料分析照相測(cè)煙云擴(kuò)散方法雙經(jīng)緯儀測(cè)定氣球的空間坐標(biāo) 實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理31、課程安排:實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理3上機(jī)周星期節(jié)次地點(diǎn)

2、內(nèi)容3五34實(shí)驗(yàn)大樓2號(hào)樓N410 云凝結(jié)核6N301污染氣體10N201照相測(cè)煙云11N20115N201雙經(jīng)緯儀16N2012、上機(jī)安排大物08(1)班;大物08(2)班-上機(jī)1班實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理4上機(jī)周星期節(jié)次地點(diǎn)內(nèi)容3五34實(shí)驗(yàn)大樓2號(hào)樓N410 注： 記得帶鞋套上機(jī)周星期節(jié)次地點(diǎn)內(nèi)容3五34實(shí)驗(yàn)大樓2號(hào)樓N406 云凝結(jié)核6N305污染氣體10N206照相測(cè)煙云11N20615N206雙經(jīng)緯儀16N206人影08(1)班;大環(huán)08(1)班-上機(jī)2班實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理5注： 記得帶鞋套上機(jī)周星期節(jié)次地點(diǎn)內(nèi)容3五34實(shí)驗(yàn)大樓23、實(shí)習(xí)要求： 遵守紀(jì)律，愛(ài)惜儀器，實(shí)驗(yàn)

3、結(jié)束后整理儀器，按時(shí)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī) 以平時(shí)的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)作參考給出期末成績(jī) 實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理63、實(shí)習(xí)要求：實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理64、本門課程涉及到的其他課程及課本：云降水物理學(xué)大氣探測(cè)學(xué) 現(xiàn)代氣象探測(cè)污染氣象學(xué)大氣化學(xué)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理74、本門課程涉及到的其他課程及課本：實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料5、所用軟件Excel 、Fortran（或C）、Matlab 、 Adobe Photoshop 等實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理85、所用軟件實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理8實(shí)驗(yàn)一：云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理一、實(shí)習(xí)目的： 1） 學(xué)會(huì)使用云凝結(jié)核計(jì)數(shù)器、掌握 儀器

4、工作原理； 2） 掌握數(shù)據(jù)分析方法 實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理9實(shí)驗(yàn)一：云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理9補(bǔ)充知識(shí)： 大氣中的水汽能在其上凝結(jié)而成小水滴的懸浮微粒，通常稱凝結(jié)核 大氣凝結(jié)核由固態(tài)物質(zhì)、溶液滴或兩者的混合物組成，其化學(xué)成分很復(fù)雜，最常見(jiàn)的是氯、氮、碳、鎂、鈉、鈣等化合物。 云凝結(jié)核濃度 水汽能在其上凝結(jié)成云滴或霧滴的微粒稱為云（霧）凝結(jié)核 實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理10補(bǔ)充知識(shí)：實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理10空氣相對(duì)濕度未達(dá)100%為未飽和，達(dá)100%為飽和，超過(guò)100%為過(guò)飽和，超過(guò) 100%的部分稱過(guò)飽和度。 云凝結(jié)核的濃度與水汽過(guò)飽和度有密切的關(guān)系，

5、水汽過(guò)飽和度越大，云凝結(jié)核的濃度也越大實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理11空氣相對(duì)濕度未達(dá)100%為未飽和，達(dá)100%為飽和，超過(guò)10Cloud Condensation Nuclei (CCN)二、云凝結(jié)核計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)介儀器結(jié)構(gòu)工作原理軟件介紹實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理12Cloud Condensation Nuclei (CCN儀器結(jié)構(gòu)外觀凈重：170磅（63.5公斤）55cm*60cm*100cm實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理13儀器結(jié)構(gòu)外觀實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理13內(nèi)置操作系統(tǒng) 供水瓶抽水瓶OPC進(jìn)氣管儀器結(jié)構(gòu) 云室加濕器流量調(diào)節(jié)閥實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理14內(nèi)置操作系統(tǒng) 供水瓶抽

6、水瓶OPC進(jìn)氣管儀器結(jié)構(gòu) 云室加濕器實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理15實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理1528V電源線接口開(kāi)關(guān)進(jìn)氣口排氣口VIDEOTOUCH SCREENDATA OUTLCD POWERkeyboardusbethernetmouse實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理1628V電源線接口開(kāi)關(guān)進(jìn)氣口排氣口VIDEOTOUCH SCRCCN Specifications連續(xù)氣流、 熱梯度、可設(shè)單一過(guò)飽和度、自動(dòng)云室加濕、粒子分為20檔（0.75-10um）過(guò)飽和度ss范圍0.1% 到1%樣本流：50volume cc/min鞘流：450volume cc/min內(nèi)置操作系統(tǒng) 實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核

7、探測(cè)與資料處理17CCN Specifications連續(xù)氣流、 熱梯度、可設(shè)CCN主要結(jié)構(gòu)示意圖云室50 cc/min450 cc/min實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理18CCN主要結(jié)構(gòu)示意圖云室50 cc/min450 cc/mi 云室內(nèi)壁維持一定量的水流以保持濕潤(rùn)。由于從云室內(nèi)壁向云室內(nèi)部的水汽擴(kuò)散比熱擴(kuò)散快，因而在云室的垂直中心線區(qū)域達(dá)到最大的過(guò)飽和度。 環(huán)境空氣進(jìn)入儀器后被分為采樣氣流和鞘流兩部分。經(jīng)過(guò)過(guò)濾和加濕、沒(méi)有氣溶膠粒子的鞘流環(huán)繞在采樣氣流周圍進(jìn)入云室，可以把采樣粒子限制在云室垂直中心線區(qū)域。采樣粒子在設(shè)定的過(guò)飽和度下活化增長(zhǎng)。 活化后的粒子進(jìn)入云室下面的光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器(OPC

8、) ，OPC內(nèi)照射激光的波長(zhǎng)為660 nm，通過(guò)粒子側(cè)向散射計(jì)算得到活化的CCN粒子尺度和個(gè)數(shù)。工作原理實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理19 云室內(nèi)壁維持一定量的水流以保持濕潤(rùn)。由于從云室內(nèi)壁向軟件介紹實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理20軟件介紹實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理20Supersaturation Settings Tab (SS)過(guò)飽和度設(shè)置界面實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理21Supersaturation Settings Tab (Temperature Tab (Temps)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理22Temperature Tab (Temps)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核Flows Tab

9、 (Flows)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理23Flows Tab (Flows)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處Optical Particle Counter Tab (OPC)The normal operating range for this voltage is 0.25-0.30 volts 實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理24Optical Particle Counter Tab (Alarm Monitor (Monitor)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理25Alarm Monitor (Monitor)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核Chart Properties (Chart)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與

10、資料處理26Chart Properties (Chart)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)Program Control Tab實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理27Program Control Tab實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與儀器操作開(kāi)機(jī)：連接電源、打開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)機(jī)：progshutdown,關(guān)操作系統(tǒng)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理28儀器操作實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理28三、數(shù)據(jù)分析方法及要求File:c:CCN dataCCN data 4.csvDate 07/25/08Time21:46:14 Time Current SS Temps Stabilized Delta T T1 Set. CCN Number C

11、onc21:46:140.508.529.13.2212.6521:46:150.508.529.13.2176.521:46:160.508.529.13.2067.0521:46:170.508.529.13.2094.4221:46:180.508.529.13.2156.3221:46:190.508.529.13.2060.06實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理29三、數(shù)據(jù)分析方法及要求File:c:CCN dataCC數(shù)據(jù)分析方法及要求1）畫出不同過(guò)飽和度下，ccn濃度一天的變化 實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理30數(shù)據(jù)分析方法及要求實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理302）畫出同一過(guò)飽和度下，c

12、cn濃度一天的變化約半小時(shí)做平均例：實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理312）畫出同一過(guò)飽和度下，ccn濃度一天的變化實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探3）根據(jù)天氣實(shí)況分析CCN濃度的變化天氣實(shí)況： 溫、壓、濕、風(fēng)每小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù) 人工觀測(cè)記錄實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理323）根據(jù)天氣實(shí)況分析CCN濃度的變化實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料四、討論題1、CCN儀器測(cè)量范圍是多少，如何分檔的？2、討論天氣狀況不同時(shí)對(duì)CCN濃度的影響實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理33四、討論題實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理33下次課實(shí)習(xí)地點(diǎn)：氣象樓1210時(shí)間 10：00 -10：30大物08(1)班 10：30 -11：00大物08(2)班 11：00 -11：30人影08(1)班 11：30 -12：00大環(huán)08(1)班實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理34下次課實(shí)習(xí)地點(diǎn)：氣象樓1210實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理3 實(shí)習(xí)報(bào)告一、 實(shí)習(xí)目的二、實(shí)習(xí)內(nèi)容三、儀器原理四、數(shù)據(jù)畫圖及結(jié)果分析五、總結(jié)實(shí)習(xí)一云凝結(jié)核探測(cè)與資料處理35 實(shí)習(xí)報(bào)告石立新，段英，華北地區(qū)云凝結(jié)核的觀測(cè)研究J氣象學(xué)報(bào), 2004,(05) 青島沿海地區(qū)夏季云凝結(jié)核濃度觀測(cè)及分析,何紹欽 ,南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)1987年04期 黃河