雨、雪、扬尘、雾霾天气下环境垂向磁感应强度变化实验研究

发布时间：2020-05-21 02:39

【摘要】：随着人们对颗粒带电研究的不断完善,火山灰、雨、雪和沙尘等颗粒都已经被证实是带电的。在大气的输运过程中,运动的电荷不但会造成电场的变化,还会激发磁场的变化。因此,本论文于2017年11月至2019年3月在中国的兰州和西安开展了环境垂向磁感应强度、三维电场、三维风速、温湿度和PM_(10)浓度的实时同步测量,获得了多组雨,雪,扬尘和雾霾天气的实时观测数据。通过对实时观测数据的筛选和预处理,分析了这几种特殊天气下的环境垂向磁感应强度变化,得到了造成特殊天气下的环境垂向磁感应强度变化的可能因素。本论文实验研究结果显示,在降雨、降雪和扬尘天气中环境垂向磁感应强度(B_z)出现明显的变化:1)降雨时B_z相较于晴天时增加;2)降雪时B_z相较于晴天减小;3)扬尘天气时B_z相较于晴天有增大也有减小。在雾霾天气时B_z相较于晴天的变化不明显。降雨、降雪、扬尘和雾霾天气时的电场强度均可达到数千伏每米,比晴天电场强度大一个量级。在降雨、降雪和扬尘天气时的风速可达到4-5m/s,而雾霾天气下的风速不足2 m/s。上述研究结果表明雨滴、雪、扬尘和雾霾颗粒均为带电颗粒,环境垂向磁感应强度的变化是由于这些带电颗粒在水平面内做近似圆周运动或在水平面的直线运动所导致。不同天气下环境垂向磁感应强度变化趋势的不同是由于这些带电颗粒的带电极性不同造成的。而雾霾事件中环境垂向磁感应强度没有明显的变化的原因是由于雾霾颗粒在水平面内的运动速度较小。本论文的研究结果为基于环境磁场进行探测的仪器的校准提供了依据,对深入认识不同特殊天气条件下的环境垂向磁感应强度具有重要意义。
【图文】：

图 1-1 利用永磁体和间隔电极产生洛伦兹力的原理图(Pang et al. 2004) 环境磁场在“金属磁记忆法”上的应用 Dubov(1998)最先提出了一种基于在地球环境磁场中铁磁材料具有材料中的应力集中区域的无损检测方法被人们称为“金属磁记忆法理是铁磁材料在地球环境磁场中被加工或使用时承受载荷或高温，，部应力集中处或高温加工后产生应力集中处在表面会有漏磁场。测号值就能够得出铁磁材料应力集中的具体位置和严重程度。“金属最早应用的一些无损检测方法比较起来，能够在现场直接对材料进另外，“金属磁记忆法”检测技术不需要在金属检测试件上增加额外并且能够精确的在早期检测出铁磁金属材料内部的应力集中位置，些产生应力集中的铁磁金属材料尽早被监测预防或者剔除，不会在断裂时造成安全事故或安全损失后才采取补救措施。我国的学者也忆”无损检测方法进行了大量的研究。其中，钟力强等（2009）模的环境，当金属试件放置位置与地磁场的角度发生变化时，探究地

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本文编号：2673598