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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大气测量,尤其涉及一种大气吸湿性参数的处理方法、装置、设备以及存储介质。
技术介绍
1、云凝结核对成云降雨具有关键作用,间接影响了地球的辐射平衡。云凝结核计数仪(cloud condensation nuc lei counter,ccnc)可以测量大气中不同过饱和度下的云凝结核浓度。扫描电迁移率粒径谱仪(scanning mobi l ity partic le sizer,smps=dma+cpc)可以测量大气中不同粒径段颗粒物的浓度。moore等人提出了结合ccnc和smps的进行测量(smca方法),利用两者获取的数据得以快速有效获取大气中云凝结核粒径谱及颗粒物活化粒径。
2、现有技术基于vbs exce l的数据处理方法对两个仪器获得的数据进行处理,以获得云凝结核粒径谱及活化粒径,其具体步骤为:(1)从两个仪器的原始文件中读取出所需数据,提取数据到特定格式的数据文件;(2)将提取的数据按需求复制到数据处理文件中;(3)手动操作对每个时间点的数据进行拟合,首先根据获取的温度梯度进行判断,凭肉眼判断温度梯度是否平稳;(4)手动使ccn和smps获取的颗粒物浓度尾端对齐,根据肉眼进行判断;(5)进行电荷校正;(6)修改拟合参数,根据公式进行拟合,获得该时间的活化粒径(d50)。
3、但是,现有技术存在以下缺陷:(1)人工对数据处理需要消耗大量时间和精力;(2)由于测量时连接到两台仪器管路长短不同,导致了两台仪器测量的数据存在时间偏差;现有技术在判断两个仪器获得的颗粒物浓度时间序列是否重合
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种大气吸湿性参数的处理方法、装置、设备以及存储介质,以解决人工对颗粒物浓度数据和云凝结核浓度数据进行处理时,时间序列偏差和温度梯度是否稳定判断不准确的技术问题。
2、为了解决上述技术问题,本专利技术实施例提供了一种大气吸湿性参数的处理方法,包括:
3、获取颗粒物计数仪所生成的总颗粒物浓度数据,以及云凝结核计数仪所生成的云凝结核浓度数据;
4、按照时间顺序对所述总颗粒物浓度数据进行排序,得到对应的总颗粒物浓度数据序列,按照时间顺序对所述云凝结核浓度数据进行排序,得到对应的云凝结核浓度数据序列;
5、计算所述总颗粒物浓度数据序列和所述云凝结核浓度数据序列之间的时间差,并根据所述时间差对所述总颗粒物浓度数据序列和云凝结核浓度数据序列之间的时间序列偏差进行校正;
6、判断云凝结核计数仪在各预设时间段内的温度是否保持稳定,继而根据校正后的云凝结核浓度数据序列,将温度不稳定的时间段内的云凝结核浓度数据序列进行剔除;
7、对校正后的总颗粒物浓度数据序列和数据剔除后的云凝结核浓度数据序列进行多电荷校正,继而根据多电荷校正后的总颗粒物浓度数据序列和云凝结核浓度数据序列,拟合得到对应的大气气溶胶吸湿性参数活化粒径。
8、作为优选方案,在按照时间顺序对所述总颗粒物浓度数据进行排序,得到对应的总颗粒物浓度数据序列,按照时间顺序对所述云凝结核浓度数据进行排序,得到对应的云凝结核浓度数据序列之前,还包括:
9、获取预设的云凝结核计数仪的过饱和度,根据所述过饱和度确定一时间序列范围以及一活化粒径范围;
10、根据所述时间序列范围和所述活化粒径范围,对所述总颗粒物浓度数据和所述云凝结核浓度数据进行筛选,将不在所述时间序列范围和所述活化粒径范围内的总颗粒物浓度数据和云凝结核浓度数据进行剔除。
11、作为优选方案,所述计算所述总颗粒物浓度数据序列和云凝结核浓度数据序列之间的时间差,包括:
12、按照预设的测量周期,在所述总颗粒物浓度数据序列中提取若干第一时间长度的第一数据序列,在所述云凝结核浓度数据序列中提取若干第二时间长度的第二数据序列;
13、在同一测量周期内,计算第一数据序列和第二数据序列的第一均方误差,并分别提取所述云凝结核浓度数据序列向前一个时间点的第三数据序列和向后一个时间点的第四数据序列,计算第三数据序列和第四数据序列的第二均方误差;
14、根据所述第一均方误差和第二均方误差,计算所述总颗粒物浓度数据序列和云凝结核浓度数据序列之间的时间差。
15、作为优选方案,通过以下公式计算所述第一均方误差:
16、
17、其中,σt为时间点t对应的第一均方误差,ncn,t,i为第一数据序列,nccn,t,i为第二数据序列,n为测量周期。
18、作为优选方案,所述判断云凝结核计数仪在各预设时间段内的温度是否保持稳定,包括:
19、获取云凝结核计数仪对应的温度梯度时间序列;
20、根据预设的滑动窗口长度,计算所述温度梯度时间序列中每个时间点对应的滑动平均值,继而根据所述滑动平均值判断云凝结核计数仪在各预设时间段内的温度是否保持稳定。
21、作为优选方案,根据以下公式,拟合得到对应的大气气溶胶吸湿性参数活化粒径:
22、
23、其中,nccn为多电荷校正后的云凝结核浓度数据序列,ncn为多电荷校正后的总颗粒物浓度数据序列,dp为扫描电迁移率粒径谱仪测量的粒径值,d50为拟合要获得的参数,b和c均为拟合参数。
24、在上述实施例的基础上,本专利技术另一实施例提供了一种大气吸湿性参数的处理装置,包括:数据获取模块、数据排序模块、时间校正模块、数据剔除模块以及数据拟合模块;
25、所述数据获取模块,用于获取颗粒物计数仪所生成的总颗粒物浓度数据,以及云凝结核计数仪所生成的云凝结核浓度数据;
26、所述数据排序模块,用于按照时间顺序对所述总颗粒物浓度数据进行排序,得到对应的总颗粒物浓度数据序列,按照时间顺序对所述云凝结核浓度数据进行排序,得到对应的云凝结核浓度数据序列;
27、所述时间校正模块,用于计算所述总颗粒物浓度数据序列和所述云凝结核浓度数据序列之间的时间差,并根据所述时间差对所述总颗粒物浓度数据序列和云凝结核浓度数据序列之间的时间序列偏差进行校正;
28、所述数据剔除模块,用于判断云凝结核计数仪在各预设时间段内的温度是否保持稳定,继而根据校正后的云凝结核浓度数据序列,将温度不稳定的时间段内的云凝结核浓度数据序列进行剔除;
29、所述数据拟合模块,用于对校正后的总颗粒物浓度数据序列和数据剔除后的云凝结核浓度数据序列进行多电荷校正,继而根据多电荷校正后的总颗粒物浓度数据序列和云凝结核浓度数据序列,拟合得到对应的大气气溶胶吸湿性参数活化粒径。
30、作为优选方案,所述大气吸湿性参数的处理装置,还包括:数据预处理模块;
31、所述数据预处理模块,用于获取预设的云凝结核计数仪的过饱和度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,在按照时间顺序对所述总颗粒物浓度数据进行排序,得到对应的总颗粒物浓度数据序列,按照时间顺序对所述云凝结核浓度数据进行排序,得到对应的云凝结核浓度数据序列之前,还包括:
3.如权利要求1所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,所述计算所述总颗粒物浓度数据序列和云凝结核浓度数据序列之间的时间差,包括:
4.如权利要求3所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,通过以下公式计算所述第一均方误差:
5.如权利要求1所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,所述判断云凝结核计数仪在各预设时间段内的温度是否保持稳定,包括:
6.如权利要求1所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,根据以下公式,拟合得到对应的大气气溶胶吸湿性参数活化粒径:
7.一种大气吸湿性参数的处理装置,其特征在于,包括:数据获取模块、数据排序模块、时间校正模块、数据剔除模块以及数据拟合模块;
8.如权利要求7所述的大
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的大气吸湿性参数的处理方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的大气吸湿性参数的处理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,在按照时间顺序对所述总颗粒物浓度数据进行排序,得到对应的总颗粒物浓度数据序列,按照时间顺序对所述云凝结核浓度数据进行排序,得到对应的云凝结核浓度数据序列之前,还包括:
3.如权利要求1所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,所述计算所述总颗粒物浓度数据序列和云凝结核浓度数据序列之间的时间差,包括:
4.如权利要求3所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,通过以下公式计算所述第一均方误差:
5.如权利要求1所述的大气吸湿性参数的处理方法,其特征在于,所述判断云凝结核计数仪在各预设时间段内的温度是否保持稳定,包括:
6.如权利要求1所述的大气吸湿性...
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