Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование лидарных методов измерения концентрации вредных аэрозольных примесей в атмосфере населенных пунктов измерительным комплексом Федерально-регионального центра аэрокосмического и наземного мониторинга объектов и природных ресурсов при БелГУ (ФРЦ БелГУ) с целью сертификации методики и средства измерений

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Опережающее развитие приборной базы научных исследований по приоритетным направлениям Программы и проведение исследований с использованием уникальной экспериментальной базы.

Этапы проекта

1
18.04.2007 - 30.06.2007
Создана концепция и программа развития УСУ «Лидарные комплексы БелГУ» на 2007 – 2010 годы, проведен анализ имеющихся методов и методик лидарных измерений загрязнения атмосферного воздуха, проведены регламентные работы лидарных комплексов, объявлен тендер на поставку оборудования, получено предложение на поставку оборудования по первому этапу от предполагаемой фирмы-поставщика.
Развернуть
2
01.07.2007 - 07.12.2007
Объектами исследования являются метод двухволнового зондирования и схема модернизации лидарного комплекса ЦКП «Федерально-региональный центр аэрокосмического и наземного мониторинга природных ресурсов и объектов при БелГУ». Показано, что перспективным методом зондирования аэрозольных за-грязнений атмосферы является метод двухволнового лазерного зондирова-ния. Рассмотрена схема интерпретации данных зондирования, основанная на априорном задании статистических связей между характеристиками обратно-го рассеяния и другими параметрами аэрозоля. При параметризации указан-ных связей в качестве параметра выбрано отношение коэффициентов обрат-ного рассеяния на длинах волн зондирования. Задание априорных статисти-ческих связей проведено с использованием большого объема эксперимен-тального материала по оптическим и микрофизическим свойствам атмосфер-ного аэрозоля. Для апробации рассмотренной методики проведены числен-ные эксперименты и натурные эксперименты по зондированию реальной ат-мосферы.
Рассмотрен вопрос о калибровке сигнала лидара при зондировании по наклонным трассам.
Проведены расчеты формы сигнала и величины геометрического факто-ра в зависимости от расстояния зондирования для типичных углов приема. Определены расстояния, на которых геометрический фактор достигает за-данных уровней, которые характеризуют положение и протяженность ближ-ней зоны лидара. Рассмотрены различные варианты геометрической схемы лидара, включая разнесенную, совмещенную и комбинированную схемы. Кроме того, рассмотрен вариант разнесенной схемы с применением ограни-чивающей диафрагмы специальной формы на приемной апертуре лидара.
Проведено исследование устойчивости величины геометрического фак-тора лидара к небольшим рассогласованиям направлений зондирующего луча и оптической оси приемного телескопа, возникновение которых возможно при вращениях лидара. Показано, что схема с центральным лучом в смысле устойчивости предпочтительнее схем с внеосевым лучом.
Сделан вывод, что оптимальной геометрией лидара будет совмещенная схема с выводом луча по оптической оси приемного телескопа.
Реализация второго этапа работы осуществлялась в полном соответствии с требованиями Технического задания. Были решены следующие частные задачи:
1. Проведено теоретическое обоснование выбора геометрической схемы для модернизации лидара МВЛ-60.
2. Выбран метод двухволнового лазерного зондирования аэрозольных за-грязнений атмосферы.
3. Закуплено необходимое оборудование для модернизации лидара.
4. Проведены работы по установке закупленного оборудования
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Решены следующие частные задачи:
1. Разработана методика лидарных измерений.
2. Проведена апробация методики для многоволновых и поляризационных измерений.
3. Проведен анализ соответствия результатов измерения имеемым данным о концентрации пыли в точках измерения.
4. Закуплено необходимое оборудование для модернизации мобильного ли-дара МВЛ-60МОБ.
5. Проведены работы по установке закупленного оборудования.
6. Разработана компьютерная программа для расчета концентрации пыли в атмосфере от выбросов промышленных предприятий на высоте лидарных измерений и в приземном слое.
Апробация методики лидарных измерений показала соответствие полученных результатов ранее наблюденным.
Выполненные работы показывают перспективу успешного применения лидарных технологий для организации мониторинга атмосферы для контроля загрязнений, в фундаментальных и прикладных исследованиях, образовательном процессе.
Модернизированный лидарный комплекс позволит проводить регуляр-ные наблюдения за процессом выброса загрязняющих аэрозолей в атмосферу над всей территорией г. Белгорода, что повысит до мирового уровня качество экологических наблюдений.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Разработана методика двухволновых лидарных измерений, для апробации методики проведены численные эксперименты и натурные эксперименты по зондированию реальной атмосферы, разработаны проекты основных документов для сертификации методики и средства измерений. Закуплено оборудование и проведена модернизация лидаров МВЛ-60МОБ и МВЛ-60. Получено свидетельство о регистрации на программу расчета рассеивания выбросов. Произведена аттестация лаборатории на измерение массовой концентрации и дисперсного состава аэрозолей.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.8 Проведение исследований с использованием уникальных стендов и установок, а также уникальных объектов научной инфраструктуры (включая обсерватории, ботанические сады, научные музеи и др.), научных организаций и образовательных учреждений высшего профессионального образования
Тема
Создание методов и средств обеспечения единства измерений параметров наночастиц в природных и технологических средах и разработка методик оценки соответствия параметров наночастиц антропогенного и техногенного происхождения в атмосфере и природных водах.
Продолжительность работ
2011, 7 мес.
Бюджетные средства
17 млн
Количество заявок
1
Тема
МЕГАПОЛИС – интегрированные технологии оценки загрязнения атмосферы крупных городов в региональном и глобальном масштабах на основе аэрокосмического и наземного мониторинга для уменьшения негативных последствий антропогенных воздействий.
Продолжительность работ
2009 - 2011, 29 мес.
Бюджетные средства
75 млн
Количество заявок
1
Тема
Развитие Центра коллективного пользования научным оборудованием для обеспечения комплекса исследовательских и диагностических работ по повышению энергоэффективности региональных энергетических объектов, коммунальной, социальной сферы и промышленных сооружений с использованием мобильных диагностических комплексов.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
3
Тема
Развитие центра коллективного пользования научным оборудованием для обеспечения комплексных исследований астрофизических объектов и мониторинга околоземного пространства методами радио- и оптической астрономии.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 9 мес.
Бюджетные средства
70 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области технологий мониторинга и прогнозирование состояния атмосферы при лесных и торфяных пожарах.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 18 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Количество заявок
13