實習一云凝結核探測與資料處理

1、會計學1實習一云凝結核探測與資料處理實習一云凝結核探測與資料處理21、課程安排、課程安排:云凝結核探測與資料處理云凝結核探測與資料處理污染氣體的監(jiān)測方法及資料分析污染氣體的監(jiān)測方法及資料分析照相測煙云擴散方法照相測煙云擴散方法雙經(jīng)緯儀測定氣球的空間坐標雙經(jīng)緯儀測定氣球的空間坐標 3上上機機周周星星期期節(jié)節(jié)次次地點地點內容內容3五五34實驗大樓實驗大樓2號樓號樓N410 云凝結核云凝結核6N301污染氣體污染氣體10N201照相測煙云照相測煙云11N20115N201雙經(jīng)緯儀雙經(jīng)緯儀16N2012、上機安排、上機安排大物大物08(1)班班;大物大物08(2)班班-上機上機1班班4注：注： 記得帶

2、鞋套記得帶鞋套上上機機周周星星期期節(jié)節(jié)次次地點地點內容內容3五五34實驗大樓實驗大樓2號樓號樓N406 云凝結核云凝結核6N305污染氣體污染氣體10N206照相測煙云照相測煙云11N20615N206雙經(jīng)緯儀雙經(jīng)緯儀16N206人影人影08(1)班班;大環(huán)大環(huán)08(1)班班-上機上機2班班3、實習要求：、實習要求： 遵守紀律，愛惜儀器，實驗結束后整理遵守紀律，愛惜儀器，實驗結束后整理儀器，按時交實驗報告儀器，按時交實驗報告成績成績 以平時的動手能力和實驗報告成績作參考給以平時的動手能力和實驗報告成績作參考給出期末成績出期末成績 4、本門課程涉及到的其他課程及課本：、本門課程涉及到的其他課程及

3、課本：云降水物理學云降水物理學大氣探測學大氣探測學 現(xiàn)代氣象探測現(xiàn)代氣象探測污染氣象學污染氣象學大氣化學大氣化學5、所用軟件、所用軟件Excel 、Fortran（或（或C）、）、Matlab 、 Adobe Photoshop 等等8實驗一：云凝結核探測與資料處理實驗一：云凝結核探測與資料處理一、實習目的：一、實習目的： 1） 學會使用云凝結核計數(shù)器、掌握學會使用云凝結核計數(shù)器、掌握 儀器工作原理；儀器工作原理； 2） 掌握數(shù)據(jù)分析方法掌握數(shù)據(jù)分析方法 9補充知識：補充知識： 大氣中的水汽能在其上凝結而成小水滴大氣中的水汽能在其上凝結而成小水滴的懸浮微粒，通常稱凝結核的懸浮微粒，通常稱凝結核

4、 大氣凝結核由固態(tài)物質、溶液滴或兩者的混大氣凝結核由固態(tài)物質、溶液滴或兩者的混合物組成，其化學成分很復雜，最常見的是合物組成，其化學成分很復雜，最常見的是氯、氮、碳、鎂、鈉、鈣等化合物。氯、氮、碳、鎂、鈉、鈣等化合物。 云凝結核濃度云凝結核濃度 水汽能在其上凝結成云滴或霧水汽能在其上凝結成云滴或霧滴的微粒稱為云（霧）凝結核滴的微粒稱為云（霧）凝結核 10空氣相對濕度未達空氣相對濕度未達100%為未飽和，達為未飽和，達100%為飽和，超過為飽和，超過100%為過飽和，為過飽和，超過超過 100%的部分稱過飽和度。的部分稱過飽和度。 云凝結核的濃度與水汽過飽和度有密切的關系，水汽過飽和度越大，云云

5、凝結核的濃度與水汽過飽和度有密切的關系，水汽過飽和度越大，云凝結核的濃度也越大凝結核的濃度也越大11二、云凝結核計數(shù)器簡介二、云凝結核計數(shù)器簡介儀器結構工作原理軟件介紹12儀器結構儀器結構外觀外觀凈重：凈重：170磅（磅（63.5公斤）公斤）55cm*60cm*100cm13內置操作系統(tǒng)內置操作系統(tǒng) 供水瓶供水瓶抽水瓶抽水瓶OPC進氣管進氣管儀器結構儀器結構 云室云室加濕器加濕器流量調流量調節(jié)閥節(jié)閥141528V電源線電源線接口接口開關開關進氣口進氣口排氣口排氣口VIDEOTOUCH SCREENDATA OUTLCD POWERkeyboardusbethernetmouse16連續(xù)氣流、連

6、續(xù)氣流、 熱梯度、可設單一過飽和度、自動云室加濕熱梯度、可設單一過飽和度、自動云室加濕、粒子分為、粒子分為20檔（檔（0.75-10um）過飽和度過飽和度ss范圍范圍0.1% 到到1%樣本流：樣本流：50volume cc/min鞘流：鞘流：450volume cc/min內置操作系統(tǒng)內置操作系統(tǒng) 17CCN主主要要結結構構示示意意圖圖云云室室50 cc/min450 cc/min18 云室內壁維持一定量的水流以保持濕潤云室內壁維持一定量的水流以保持濕潤。由于從云室內壁向云室內部的水汽擴散。由于從云室內壁向云室內部的水汽擴散比熱擴散快，因而在云室的垂直中心線區(qū)比熱擴散快，因而在云室的垂直中心線

7、區(qū)域達到最大的過飽和度。域達到最大的過飽和度。 環(huán)境空氣進入儀器后被分為采樣氣流環(huán)境空氣進入儀器后被分為采樣氣流和鞘流兩部分。經(jīng)過過濾和加濕、沒有氣和鞘流兩部分。經(jīng)過過濾和加濕、沒有氣溶膠粒子的鞘流環(huán)繞在采樣氣流周圍進入溶膠粒子的鞘流環(huán)繞在采樣氣流周圍進入云室，可以把采樣粒子限制在云室垂直中云室，可以把采樣粒子限制在云室垂直中心線區(qū)域。采樣粒子在設定的過飽和度下心線區(qū)域。采樣粒子在設定的過飽和度下活化增長。活化增長。 活化后的粒子進入云室下面的光學粒子活化后的粒子進入云室下面的光學粒子計數(shù)器計數(shù)器(OPC) ，OPC內照射激光的波長為內照射激光的波長為660 nm，通過粒子側向散射計算得到活化

8、，通過粒子側向散射計算得到活化的的CCN粒子尺度和個數(shù)。粒子尺度和個數(shù)。工作原理工作原理19軟件介紹軟件介紹20Supersaturation Settings Tab (SS)過飽和度設置界面過飽和度設置界面21Temperature Tab (Temps)22Flows Tab (Flows)23Optical Particle Counter Tab (OPC)The normal operating range for this voltage is 0.25-0.30 volts 24Alarm Monitor (Monitor)25Chart Properties (Chart)2

9、6Program Control Tab27儀器操作儀器操作開機：連接電源、打開開關開機：連接電源、打開開關關機：關機：progshutdown,關操作系統(tǒng)關操作系統(tǒng)28三、數(shù)據(jù)分析方法及要求三、數(shù)據(jù)分析方法及要求FileFile: :c:CCN dataCCN data 080725214614.csvc:CCN dataCCN data 080725214614.csvDate Date 07/25/0807/25/08TimeTime21:46:1421:46:14 TimeTime Current Current SSSS Temps Temps StabilizedStabilize

10、d Delta TDelta T T1 SetT1 Set. CCNCCN Number Number ConcConc21:46:1421:46:140.50.50 08.58.529.1329.13.2212.652212.6521:46:1521:46:150.50.50 08.58.529.1329.13.2176.52176.521:46:1621:46:160.50.50 08.58.529.1329.13.2067.052067.0521:46:1721:46:170.50.50 08.58.529.1329.13.2094.422094.4221:46:1821:46:180.

11、50.50 08.58.529.1329.13.2156.322156.3221:46:1921:46:190.50.50 08.58.529.1329.13.2060.062060.0629數(shù)據(jù)分析方法及要求數(shù)據(jù)分析方法及要求1）畫出不同過飽和度下，）畫出不同過飽和度下，ccn濃度一天的變化濃度一天的變化 302）畫出同一過飽和度下，）畫出同一過飽和度下，ccn濃度一天的變化濃度一天的變化約半小時做平均約半小時做平均例：例：313）根據(jù)天氣實況分析）根據(jù)天氣實況分析CCN濃度的變化濃度的變化天氣實況：天氣實況： 溫、壓、濕、風每小時觀測數(shù)據(jù)溫、壓、濕、風每小時觀測數(shù)據(jù) 人工觀測記錄人工觀測記

12、錄32四、討論題四、討論題1、CCN儀器測量范圍是多少，如何分檔的？儀器測量范圍是多少，如何分檔的？2、討論天氣狀況不同時對、討論天氣狀況不同時對CCN濃度的影響濃度的影響33下次課實習地點：氣象樓下次課實習地點：氣象樓1210時間時間 10：00 -10：30大物大物08(1)班班 10：30 -11：00大物大物08(2)班班 11：00 -11：30人影人影08(1)班班 11：30 -12：00大環(huán)大環(huán)08(1)班班34 實習報告實習報告一、一、 實習目的實習目的二、實習內容二、實習內容三、儀器原理三、儀器原理四、數(shù)據(jù)畫圖及結果分析四、數(shù)據(jù)畫圖及結果分析五、總結五、總結35石立新，段英

13、，華北地區(qū)云凝結核的觀測研究石立新，段英，華北地區(qū)云凝結核的觀測研究J氣象學報氣象學報, 2004,(05) 青島沿海地區(qū)夏季云凝結核濃度觀測及分析青島沿海地區(qū)夏季云凝結核濃度觀測及分析,何紹欽何紹欽 ,南京氣象學南京氣象學院學報院學報1987年年04期期 黃河上游云凝結核觀測研究黃河上游云凝結核觀測研究 ,黃庚黃庚 李淑日李淑日 等，等，氣象氣象， 2002 28(10) 陳萬奎陳萬奎.嚴采蘩嚴采蘩 烏魯木齊冬季地面云凝結核觀測結果烏魯木齊冬季地面云凝結核觀測結果 1990(4) 云物理學云物理學，B.J. 梅森梅森云物理簡明教程云物理簡明教程 ，Rogers著，周文賢、章澄昌譯著，周文賢、

14、章澄昌譯 云物理學基礎云物理學基礎 ， 北大地球物理系大氣物理教研室云物理學組北大地球物理系大氣物理教研室云物理學組 云霧降水物理基礎云霧降水物理基礎 顧震潮顧震潮 微觀云物理學微觀云物理學 王鵬飛、李子華。王鵬飛、李子華。參考文獻參考文獻36上上機機周周星星期期節(jié)節(jié)次次地點地點內容內容3五五34實驗大樓實驗大樓2號樓號樓N410 云凝結核云凝結核6N301污染氣體污染氣體10N201照相測煙云照相測煙云11N20115N201雙經(jīng)緯儀雙經(jīng)緯儀16N2012、上機安排、上機安排大物大物08(1)班班;大物大物08(2)班班-上機上機1班班5、所用軟件、所用軟件Excel 、Fortran（或（或C）、）、Matlab 、 Adobe Photoshop 等等38補充知識：補充知識： 大氣中的水汽能在其上凝結而成小水滴大氣中的水汽能在其上凝結而成小水滴的懸浮微粒，通常稱凝結核的懸浮微粒，通常稱凝結核 大氣凝結核由固態(tài)物質、溶液滴或兩者的混大氣凝結核由固態(tài)物質、溶液滴或兩者的混合物組成，其化學成分很復雜，最常見的是合物組成，其化學成分很復雜，最常見的是氯、氮、碳、鎂、鈉、鈣等化合物。氯、