气溶胶光度计校准规范
《气溶胶 黑碳观测规范 光学衰减法(修订)》编制说明
气象行业标准《气溶胶黑碳观测规范光学衰减法》编制说明一、工作简况1.任务来源本标准由全国气候与气候变化标准化技术委员会大气成分观测预报预警服务分技术委员会(SAC/TC 540/SCI)提出并归口。
2019年3月，气法函((2019) 17号)发布了关于征集2019-2020年度气象标准项目及承担单位的通知，提出需要修订标准项目《大气黑碳气溶胶观测光学衰减方法》(QX/T68—2007)。
2.协作单位本标准由中国气象局气象探测中心申报立项,承担单位包括：中国气象局气象探测中心、浙江省气象局临安大气本底站，北京市气象局上甸子大气本底站。
3.主要工作过程2019年4月，提出修订标准QX/T 68—2007并与行业标准《光学衰减法大气颗粒物吸收光度仪维护与校准周期》(QX/T271-2015)合并的建议。
2019年5月，项目申请获得立项，立项名称改为《气溶胶黑碳观测规范光学衰减法》。
2019年5月，起草小组提出初稿。
2019年6-10月，在立项申请获得批准后，起草小组又进一步进行了资料收集、调研、分析，修改文稿，编写完成了《气溶胶黑碳观测规范光学衰减法》工作组讨论稿。
2019年∏月，邀请专家进行标准编写的咨询，详细审阅了本标准的工作组讨论稿，对标准的编写内容提出了较为细致的修改建议。
2019年12月至2021年5月，在《气溶胶黑碳观测规范光学衰减法》工作组讨论稿的基础上进行修改完善并继续向部分专家征求意见，因受疫情影响，对于部分指标需要外场试验测试的工作暂停，造成标准编写延期执行。
2021年5-8月，根据专家意见，起草小组在进行数据统计验证等工作的基础上，对标准进行修改，形成送审稿。
4.标准主要起草人及其所做的工作标准起草小组成员为：王缅、汤洁、张晓春，李雅楠，马千里，周礼岩。
本标准起草人员的分工如下：王缅：负责标准的总体设计，提出标准的主要修改技术内容，并负责主要内容的修改, 撰写编写说明等。
汤洁：负责标准中新技术内容的材料收集和编写，对标准修订框架进行完善，对检测校准部分进行补充和完善，撰写编写说明等。
太阳光度计测量气溶胶光学厚度
气 溶 胶光 学 厚 度
时间
5
1020nm
•
气 溶 胶光 学 厚 度
4
3
2
1
0
23:13:57 03:48:09 08:40:04 01:15:27 07:25:51
时间
三.利用最小二乘法计算大气浑浊度系数 (β)和Angstrom波长指数(α)
2.1反演光学厚度原理
根据Beer-Lambert-Bouguer 定律,在地面直接测得 的太阳辐射E(W/ m2) 在给定波长上的表达式为: Eλ = E0λ R - 2exp ( - mτλ) Tgλ (1)
其中E0 为大气外界太阳辐照度(太阳常数) , R 为测量
时刻日地距离(天文单位,约等于1) , m 为大气光学
思考：
波长指数α反映气溶胶粒子谱分布情况，它与气
溶胶的平均半径有关，平均半径越小，气溶胶的
散射特性越趋近于分子散射,α越趋近于＿？
算:
τrλ =p/p0×0. 0088λ- 4. 05 (4) 式中p0 为标准大气压(1013. 25 hPa) , p 为实际 大气压,λ单位为μm。
在可见光、近红外波段,大气中主要存在臭氧和
水汽的吸收。选择没有水汽吸收的通道440 nm、
870 nm、1020 nm ,且这3 个通道只有气溶胶消 光和Rayleigh 散射,则式(3) 中τO3λ、τNO2λ都为 “0”。将式(2) 和(3) 结合,同时公式两边取对数, 则为:
3.2 最小二乘法线性拟合
• 设直线方程的表达式为： (2-6-1)
• 对满足线性关系的一组等精度测量数据（xi，yi），假定 自变量xi的误差可以忽略（实际实验中总有一个变量的误 差相对较小，可以忽略，作为X分量），则在同一xi下， 测量点yi和直线上的对应点a+bxi的偏差di如图（2-6-2） 所示：
分光光度计测量气溶胶
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ASTPWin操作界面 NSU：8个通道3次SUN测量数据 一次数据有25个， 其中一个是温度 8个通道，分别是： 1020 nm ,870nm,670 nm , 440 nm , 500nm ,940 nm , 380nm，340nm。
3
个例应用——利用太阳光度计反演大气气溶胶光学厚度
1 大气气溶胶及其光学厚度
1.1 大气气溶胶的效应 1.2 气溶胶光学厚度
2 CE318太阳光度计应用简介
2.1 太阳光度计应用现状 2.2 CE318型太阳光度计观测原理
3 应用个例——利用太阳光度计反演大气气溶胶光学厚度
3.1 数据转换与处理 3.2 气溶胶厚度反演方法（包括程序编写） 3.3 结果与分析
3
个例应用——利用太阳光度计反演大气气溶胶光学厚度
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对于无水汽吸收的波段，大气垂直总光学厚度τλ 可表示为: τλ =τrλ +τaλ +τO3λ +τNO2λ (3) 其中： τrλ为分子散射(Rayleigh) 光学厚度 τaλ为气溶胶光学厚度 τO3λ为吸收气体O3的光学厚度 τNO2λ为吸收气体NO2 的光学厚度
大气气溶胶的效应
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1-2
大气气溶胶光学厚度是表征大气浑浊度的一个重要物理量。 它对评价大气环境污染、研究气溶胶的辐射气候效应等具有重要意义。 大气气溶胶的浓度、化学成分、粒子粒径等物理化学特性的变化可直接反应在气溶胶光学厚度的变化上。
气溶胶光学厚度
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2 CE318太阳光度计应用简介 2.1 太阳光度计应用现状 2.2 CE318型太阳光度计观测原理
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大气气溶胶多角度偏振成像仪数据校正及检验方法
04
数据检验方法
统计检验方法
均值检验
对气溶胶多角度偏振成像仪采集的数据 进行均值检验，以评估数据的稳定性和 一致性。如果数据的均值与预设值相差 较大，则可能存在数据偏差或异常。
VS
方差检验
通过计算气溶胶多角度偏振成像仪数据的 方差，评估数据的波动性和散布情况。如 果方差较大，说明数据存在较大的波动和 不稳定性，需要进行校正。
大气气溶胶多角度偏 振成像仪（AAPDIII ）是研究气溶胶的重 要工具
研究现状与发展
目前已有的数据校正和检验方法主要针对常规遥感器 对于AAPDIII这类复杂偏振成像仪，相关研究还比较有限
研究目标与内容
研究目标：开发一套完整的AAPDIII数据校正和检验方法，提 高其测量准确性和稳定性。
研究内容
温度和压力修正
气溶胶多角度偏振成像仪观测到的数据会受到温度和压力的影响。因此，需要对这些因素 进行修正，以消除其对观测数据的影响。可以通过测量温度和压力值，并采用适当的修正 公式来进行修正。
光学定标
气溶胶多角度偏振成像仪的光学系统需要进行定标，以确保其偏振敏感性和角度分辨率的 准确性。可以采用已知偏振特性的参考膜进行定标，以修正光学系统的误差。
通过对比模型预测值与实际观测值的差异， 对光谱响应进行校正。
数据检验实例分析
数据完整性检验
检验数据的连续性和稳定性，例如观察连续时间段内的 数据是否有显著变化。
将经过校正的数据与标准数据进行比较，以评估数据的 准确性。
检查数据是否有遗漏或异常值。
精度检验
可通过计算平均绝对误差（MAE）、均方根误差（ RMSE）等指标来评估数据的精度。
AAPDIII数据预处理，包括去噪、定标等环节；
洁净室高效过滤器检漏方法及标准
洁净室高效过滤器检漏方法及标准1、高效过滤器检漏目的高效过滤器本身的过滤效率一般由生产厂家检测，出厂时附有滤器过滤效率报告单和合格证明。
对制药企业来说，高效过滤器检漏是指高效过滤器及其系统安装后的现场检漏，主要是检查过滤器滤材中的小针孔和其他损坏，如框架密封、垫圈密封以及过滤器构架上的漏缝等。
检漏的目的是通过检查高效过滤器及其与安装框架连接部位等处的密封性，及时发现高效过滤器本身及安装中存在缺陷，采取相应补救措施，保证区域的洁净度。
2、DOP/PAO检漏原理高效过滤器的检漏通常采用PAO发生器在滤器上游发尘，使用光度计检测滤器上下游气溶胶浓度来判定滤器是否有泄漏。
发尘的目的是因高效过滤器上游尘粒浓度较低，仅用粒子计数器在不发尘的情况下检测，较难发现有泄漏，需补充发尘才能明显、容易地发现泄漏。
当气流被真空泵抽至光散射室时，其中的颗粒物质散射光线至光电倍增管。
在光电倍增管中，光被转换成电信号，此信号经放大和数字化后由微处理器分析，从而测定散射光的强度。
通过与参比物质产生的信号的对比，可以直接测量气体中颗粒物质的质量浓度，因此其用途十分广泛。
3、检测方法确定高效过滤器本身及其安装是否有明显的渗漏，必须在现场对以下几处进行测试：过滤器的滤材；过滤器的滤材与其框架内部的连接；过滤器框架的密封垫和过滤器组支撑框架之间；支撑框架和墙壁或顶棚之间。
DOP检漏的材料、仪器有：尘源（PAO溶剂）、气溶胶发生器、气溶胶光度计。
它直接使用空气而不需要压缩气体作为动力。
在20Pa工作压力下，气流速度为50~2025f3/min时，可产生10~100ug/mL 浓度的多分散性亚微米级油尘气溶胶。
使用的气溶胶光度计为ATI2H型光度计，动态测量范围为0.00005~120ug/L，采样流量为1F3/min(28.3L/min)。
在待测HEPA上游一侧引入PAO气溶胶。
对于HVAC系统中的HEPA,为使气溶胶到达HEPA时时的浓度均匀，可将气溶胶直接从系统风机的负压一侧引入，如要从风管中引入，则应在距HEPA至少10倍风管直径处引入，并尽量减少拐弯（美国环境科学和技术学会）。
zr-6010型气溶胶光度计的使用方法
215通过图4可看出，声波信号随着时间的增长而衰减，持续出现不同的振动幅值，是一条包络呈指数衰减的信号，与理论分析一致，该模型有效。
5 结语建立钻柱的有限元模型，使用方波作为径向激励信号进行数值模拟计算，分析钻柱接收端声波传输特性。
声波信号随着时间的增长而衰减，持续出现不同的振动幅值，是一条包络呈指数衰减的信号，与理论分析一致，该模型有效。
【参考文献】[1]张绍槐.现代导向钻井技术的新进展及发展方向[J].石油学报，2003，24（3）:82-85.[2]韩来聚，孙铭新，狄勤丰.调制式旋转导向钻井系统工作原理研究[J].石油机械，2002，30（3）:7-9.[3]李林.随钻测量数据的井下短距离无线传输技术研究［J］．石油钻探技术，2007，35（1）:45-48．[4]高理，程为彬，满荣娟，等.钻杆声波传输对可调脉宽驱动的敏感性研究[J]. 西安石油大学学报（自然科学版），2016，31（6）:104-107.[5]卢建军，汪跃龙，吴应龙，等.基于2DPSK 的井下短程通讯系统的仿真设计[J].西安石油大学学报（自然科学版），2007，22（6）:93-95，100．[6]李琪，彭元超，张绍槐，等.旋转导向钻井信号井下传送技术研究[J].石油学报，2007，28（4）:108-111.[7] Neff J M,Camwell P L.Field-test results of an acoustic MWD system[C]//SPE/IADC Drilling Conference and Exhibition,2007.[8] Champion B P.A novel wireless solution to address uncertainties in reservoir connectivity[C]//SPE Annual Technical Conference and Exhibition,2006．[9]杜功焕，朱哲民，龚秀芬.声学基础[M].南京大学出版社，2012.[10]李太宝.计算声学声场的方程和计算方法[M].科学出版社，2005.[11]贾宏亮.短距离钻柱声波通讯技术研究[D].西安:西安石油大学，2015.1 概述气溶胶光度计一般用于检测高效过滤器的泄漏率，适用于洁净室、层流台、生物安全柜、手术室等的泄漏检测，广泛应用于医药行业、医疗系统已及电子生产企业[1]。
兰州大气气溶胶的太阳光度计观测分析
摘
要： 利用 ２ ０ ０ ６ 年春冬 两季在兰州及 其市 郊皋兰 山的 Ｃ Ｅ ３ １ ８ 型太 阳光度 计观测 资料 ， 分析 了市 区 内与山上的气
溶胶 光学厚 度（ Ａ Ｏ Ｄ） 。通过研 究发 现 ， 兰州气溶胶光学厚度 的主要影 响因子为大气稳定度 ； 而气溶胶 波长指数 的主 要影 响因子为地面水平风速 。市 区 Ａ Ｏ Ｄ 日变化呈现 峰型和平稳 型 ， 山上为峰 型和谷型 。市 区的 Ａ Ｏ Ｄ平均值显著 大
天进行 初 步定标 ， 根 据 定 标 结果 带 入 晴 好 资料 求 解 各波 段 的 Ａ Ｏ Ｄ， 然后依据 ４ ４ ０ ｎ ｍ处 Ａ Ｏ Ｄ小 于 某 一
污染大气 ， 气溶胶颗粒物除对气候的作用外， 对人体 健康具有很大的影 响， 尤其对呼 吸系统和心血管 系
统有 着严 重 的损 害 。随 着 城 市 化 的 进 程 ， 人 类 活 动
表１ 逐步 订正定标 常数结果
。 。 。 ８ ７ 。
州大气 污 染 问题 有一 些 相 关 的研 究 ． ４ Ｊ 。城市 近 郊 与 市 区的对 比观 测 分 析 还 比较少 。市 区 、 郊 区 的气
溶胶对 比观测分析对理解城市大气污染有着重要意 义 。兰州 市 位于 黄河 河谷 ， 南北 山脉 呈南 高北 低 ， 山
第２ ９卷
第 ４期
甘 肃科 技
Ｇａ ｎ ｓ ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ
Ｉ ｆ ． ２ ９
Ⅳｏ ． ４
２ ０
兰 州 大 气气 溶 胶 的太 阳光 度 计 观 测分 析
付培健 ， 宋广 宁
大气气溶胶采样工作流程及注意事项
大气气溶胶采样工作流程及注意事项一、背景介绍大气气溶胶是指气体中悬浮的微小颗粒物质，包括悬浮微粒、烟雾、雾霾等形式存在的微小颗粒。
大气气溶胶的化学成分、物理特性和粒径分布对于大气污染和气候变化有着重要影响。
因此，对大气气溶胶进行采样并进行后续的分析研究非常重要。
二、大气气溶胶采样工作流程1.选址选取采样点时应考虑地理位置、气象条件、环境背景、人为干扰等因素。
一般建议选择具有代表性的城市、乡村或工业区域进行采样。
2.安装采样设备主要采样设备有高体积采样器（High-Volume Sampler）、低体积采样器（Low-Volume Sampler）、相对湿度控制器、滤纸和尺寸分选器等。
根据研究目的和条件选择相应的采样设备并按照要求进行安装和连接。
3.校准仪器在进行采样前，需要对采样设备进行校准，以确保采样结果的准确性和可靠性。
校准仪器包括流量计、湿度传感器等，确保采样设备的稳定和精确。
4.采样时间和时段根据研究目的和需要，确定采样的时间和时段。
一般建议采样时间至少为1个小时，避开高污染时段，如早晨的交通高峰期。
5.采样过程中的注意事项（1）保持采样设备的稳定和密封，避免污染物外部污染和漏风。
（2）选择合适的过滤介质，如滤纸等。
根据研究需要可选择不同孔径的滤纸。
（3）定期更换滤纸，避免滤纸堵塞或积累过多样品。
（4）采样前应对滤纸进行预处理，避免滤纸自身的污染。
可以用纯净水洗涤滤纸，再经高温烘干。
6.采样结束结束采样后，将滤纸从采样器中取出，并进行标记。
将采样器进行清洗和消毒，以备下次采样使用。
将采样的滤纸放入密封的袋子或容器中，进行存储和运输。
三、大气气溶胶采样注意事项1.选择合适的采样地点，避免因周围环境干扰而产生偏差。
2.采样前进行设备校准，确保采样结果的准确性和可靠性。
3.坚持按要求进行采样，保持采样设备的稳定和密封。
4.选择合适的采样时间和时段，避免高污染时段的影响。
5.避免滤纸堵塞和积累过多样品，定期更换滤纸。
大气气溶胶采样技术的操作指南
大气气溶胶采样技术的操作指南引言：大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物质，包括颗粒物、液滴和固体颗粒等。
这些气溶胶对环境和人类健康有重要影响。
为了了解大气气溶胶的成分、来源和演化过程，科学家们进行了大量的采样和分析工作。
本文将介绍大气气溶胶采样技术的操作指南，帮助读者了解如何正确进行大气气溶胶采样。
一、采样设备的选择和准备1. 选择合适的采样器：根据采样目的和要求选择合适的采样器，常见的有高容量采样器、低容量采样器和便携式采样器等。
2. 仔细检查采样器：在采样前，检查采样器的各个部件是否完好，并进行必要的清洁和消毒处理，以避免采样过程中的污染。
3. 校准采样器：根据厂家提供的操作手册，对采样器进行校准，确保采样流量和时间的准确性。
二、采样点的选择和布置1. 选择代表性的采样点：根据采样目标和研究区域的特点，选择代表性的采样点，避免受到人为干扰和污染。
2. 合理布置采样器：将采样器放置在离地面一定高度的位置，避免地面扬尘和污染物的干扰。
同时，注意采样器之间的距离，以避免相互干扰。
三、采样过程的操作要点1. 保持采样器的稳定：在采样过程中，保持采样器的稳定，避免受到风力和振动的影响，影响采样结果的准确性。
2. 控制采样流量：根据采样器的要求，调整采样流量，确保采样器能够正常工作。
同时，注意采样时间的控制，根据实际需要进行采样时间的设定。
3. 避免污染：在采样过程中，避免与采样器接触的物体和人体释放出的颗粒物进入采样器，以避免采样结果的污染。
4. 记录环境参数：在采样过程中，记录环境参数，如温度、湿度、风速等，以便后续的数据分析和解释。
四、采样结束后的处理1. 停止采样器：采样时间结束后，按照采样器的要求停止采样器的工作，并记录停止时间。
2. 封存采样器：将采样器的各个部件进行封存，避免采样器内部的颗粒物被外界污染。
3. 进行样品分析：将采样器中采集到的样品送往实验室进行分析，获取大气气溶胶的成分和特性信息。
高效过滤器检漏方法及标准
通过对安装在无尘室中的高效过滤器进行Pao泄漏检测，可以确认高效过滤器的完整性和设备的密封性。
方法/步骤1.准备：拆除高效过滤器的扩散器，清洁盒子和框架，避免灰尘干扰检测。
准备氮气瓶和相关的连接管。
2.产生烟雾：烟雾发生器的惰性气体入口通过外径为1/4的塑料管与装有压力调节阀的氮气瓶的出口相连。
将烟雾发生器的喷嘴与介质连接带有塑料管的空气净化系统的气柜效率高的喷嘴。
根据“ tda-5c气溶胶发生器”，温度可以达到393.3℃-407.4℃。
打开喷嘴控制阀，打开氮气源及其调节阀，并调节溶解烟雾的输出。
3.参数设置：气溶胶光度计初始化，0％参考标准值设置。
在扫描每个高效过滤器之前，请先检查100％基准。
将保留在采样管街道上的DOP检测孔的一端与上游（高效过滤器的进气侧）的采样端口相连，并将另一端与气溶胶光度计相连，以确定上游气溶胶的浓度。
调节气溶胶发生器输出阀的开闭度，直到上游浓度达到10-20ug / L，并将基准值设为100％。
结束方法/步骤24.根据“ tda-2h气溶胶光度计标准操作规程”和“ tda-5c气溶胶发生器的操作规程”调整气溶胶发生器和气溶胶光度计。
5.光度计扫描：使用光度计的采样头扫描高效过滤器的整个工作面（包括过滤器与框架之间，框架与框架之间以及框架与静压箱之间）。
在扫描过程中，采样头与过滤器之间的距离约为2-4cm，速度约为3-5cm / s。
在扫描过程中，扫描是沿直线来回进行的，这些线应重叠。
在检测过程中，请随时注意观察并记录在采样头或光度计面板上的读数。
注意：在扫描过程中，避免灰尘堆积在盒子上，特别是采样头不应接触高效空气出口的盒子或过滤器框架。
6.测试结果记录：在“高效过滤器的泄漏检测记录”中记录每个洁净室中高效过滤器的渗透率数据。