本發(fā)明涉及大氣測量，尤其涉及一種大氣吸濕性參數(shù)的處理方法、裝置、設(shè)備以及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、云凝結(jié)核對成云降雨具有關(guān)鍵作用，間接影響了地球的輻射平衡。云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀(cloud?condensation?nuc?lei?counter,ccnc)可以測量大氣中不同過飽和度下的云凝結(jié)核濃度。掃描電遷移率粒徑譜儀(scanning?mobi?l?ity?partic?le?sizer,smps＝dma+cpc)可以測量大氣中不同粒徑段顆粒物的濃度。moore等人提出了結(jié)合ccnc和smps的進(jìn)行測量(smca方法)，利用兩者獲取的數(shù)據(jù)得以快速有效獲取大氣中云凝結(jié)核粒徑譜及顆粒物活化粒徑。

2、現(xiàn)有技術(shù)基于vbs?exce?l的數(shù)據(jù)處理方法對兩個儀器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得云凝結(jié)核粒徑譜及活化粒徑，其具體步驟為:(1)從兩個儀器的原始文件中讀取出所需數(shù)據(jù)，提取數(shù)據(jù)到特定格式的數(shù)據(jù)文件；(2)將提取的數(shù)據(jù)按需求復(fù)制到數(shù)據(jù)處理文件中；(3)手動操作對每個時間點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，首先根據(jù)獲取的溫度梯度進(jìn)行判斷，憑肉眼判斷溫度梯度是否平穩(wěn)；(4)手動使ccn和smps獲取的顆粒物濃度尾端對齊，根據(jù)肉眼進(jìn)行判斷；(5)進(jìn)行電荷校正；(6)修改擬合參數(shù)，根據(jù)公式進(jìn)行擬合，獲得該時間的活化粒徑(d50)。

3、但是，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：(1)人工對數(shù)據(jù)處理需要消耗大量時間和精力；(2)由于測量時連接到兩臺儀器管路長短不同，導(dǎo)致了兩臺儀器測量的數(shù)據(jù)存在時間偏差；現(xiàn)有技術(shù)在判斷兩個儀器獲得的顆粒物濃度時間序列是否重合時，需要進(jìn)行肉眼判斷，并不科學(xué)準(zhǔn)確；(3)由于云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀(ccnc)在變換過飽和度時溫度梯度會產(chǎn)生改變，現(xiàn)有技術(shù)在對溫度梯度是否穩(wěn)定進(jìn)行判斷時，需取決于個人經(jīng)驗(yàn)，并不科學(xué)準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種大氣吸濕性參數(shù)的處理方法、裝置、設(shè)備以及存儲介質(zhì)，以解決人工對顆粒物濃度數(shù)據(jù)和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時，時間序列偏差和溫度梯度是否穩(wěn)定判斷不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大氣吸濕性參數(shù)的處理方法，包括：

3、獲取顆粒物計(jì)數(shù)儀所生成的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)，以及云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀所生成的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)；

4、按照時間順序?qū)λ隹傤w粒物濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列，按照時間順序?qū)λ鲈颇Y(jié)核濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列；

5、計(jì)算所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和所述云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之間的時間差，并根據(jù)所述時間差對所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之間的時間序列偏差進(jìn)行校正；

6、判斷云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀在各預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的溫度是否保持穩(wěn)定，繼而根據(jù)校正后的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列，將溫度不穩(wěn)定的時間段內(nèi)的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行剔除；

7、對校正后的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和數(shù)據(jù)剔除后的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行多電荷校正，繼而根據(jù)多電荷校正后的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列，擬合得到對應(yīng)的大氣氣溶膠吸濕性參數(shù)活化粒徑。

8、作為優(yōu)選方案，在按照時間順序?qū)λ隹傤w粒物濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列，按照時間順序?qū)λ鲈颇Y(jié)核濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之前，還包括：

9、獲取預(yù)設(shè)的云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀的過飽和度，根據(jù)所述過飽和度確定一時間序列范圍以及一活化粒徑范圍；

10、根據(jù)所述時間序列范圍和所述活化粒徑范圍，對所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)和所述云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，將不在所述時間序列范圍和所述活化粒徑范圍內(nèi)的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。

11、作為優(yōu)選方案，所述計(jì)算所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之間的時間差，包括：

12、按照預(yù)設(shè)的測量周期，在所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列中提取若干第一時間長度的第一數(shù)據(jù)序列，在所述云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列中提取若干第二時間長度的第二數(shù)據(jù)序列；

13、在同一測量周期內(nèi)，計(jì)算第一數(shù)據(jù)序列和第二數(shù)據(jù)序列的第一均方誤差，并分別提取所述云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列向前一個時間點(diǎn)的第三數(shù)據(jù)序列和向后一個時間點(diǎn)的第四數(shù)據(jù)序列，計(jì)算第三數(shù)據(jù)序列和第四數(shù)據(jù)序列的第二均方誤差；

14、根據(jù)所述第一均方誤差和第二均方誤差，計(jì)算所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之間的時間差。

15、作為優(yōu)選方案，通過以下公式計(jì)算所述第一均方誤差：

16、

17、其中，σt為時間點(diǎn)t對應(yīng)的第一均方誤差，ncn,t,i為第一數(shù)據(jù)序列，nccn,t,i為第二數(shù)據(jù)序列，n為測量周期。

18、作為優(yōu)選方案，所述判斷云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀在各預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的溫度是否保持穩(wěn)定，包括：

19、獲取云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀對應(yīng)的溫度梯度時間序列；

20、根據(jù)預(yù)設(shè)的滑動窗口長度，計(jì)算所述溫度梯度時間序列中每個時間點(diǎn)對應(yīng)的滑動平均值，繼而根據(jù)所述滑動平均值判斷云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀在各預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的溫度是否保持穩(wěn)定。

21、作為優(yōu)選方案，根據(jù)以下公式，擬合得到對應(yīng)的大氣氣溶膠吸濕性參數(shù)活化粒徑：

22、

23、其中，nccn為多電荷校正后的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列，ncn為多電荷校正后的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列，dp為掃描電遷移率粒徑譜儀測量的粒徑值，d50為擬合要獲得的參數(shù)，b和c均為擬合參數(shù)。

24、在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種大氣吸濕性參數(shù)的處理裝置，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)排序模塊、時間校正模塊、數(shù)據(jù)剔除模塊以及數(shù)據(jù)擬合模塊；

25、所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取顆粒物計(jì)數(shù)儀所生成的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)，以及云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀所生成的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)；

26、所述數(shù)據(jù)排序模塊，用于按照時間順序?qū)λ隹傤w粒物濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列，按照時間順序?qū)λ鲈颇Y(jié)核濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，得到對應(yīng)的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列；

27、所述時間校正模塊，用于計(jì)算所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和所述云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之間的時間差，并根據(jù)所述時間差對所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之間的時間序列偏差進(jìn)行校正；

28、所述數(shù)據(jù)剔除模塊，用于判斷云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀在各預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的溫度是否保持穩(wěn)定，繼而根據(jù)校正后的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列，將溫度不穩(wěn)定的時間段內(nèi)的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行剔除；

29、所述數(shù)據(jù)擬合模塊，用于對校正后的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和數(shù)據(jù)剔除后的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行多電荷校正，繼而根據(jù)多電荷校正后的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列，擬合得到對應(yīng)的大氣氣溶膠吸濕性參數(shù)活化粒徑。

30、作為優(yōu)選方案，所述大氣吸濕性參數(shù)的處理裝置，還包括：數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊；

31、所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于獲取預(yù)設(shè)的云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀的過飽和度，根據(jù)所述過飽和度確定一時間序列范圍以及一活化粒徑范圍；根據(jù)所述時間序列范圍和所述活化粒徑范圍，對所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)和所述云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，將不在所述時間序列范圍和所述活化粒徑范圍內(nèi)的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。

32、在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明又一實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，所述設(shè)備包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明實(shí)施例所述的大氣吸濕性參數(shù)的處理方法。

33、在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明又一實(shí)施例提供了一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)包括存儲的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時控制所述存儲介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述發(fā)明實(shí)施例所述的大氣吸濕性參數(shù)的處理方法。

34、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例具有如下有益效果：

35、本發(fā)明提供了一種大氣吸濕性參數(shù)的處理方法，通過本發(fā)明，可以自動對大氣吸濕性參數(shù)進(jìn)行處理，根據(jù)顆粒物計(jì)數(shù)儀所生成的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)以及云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀所生成的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)，計(jì)算所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和所述云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之間的時間差，并根據(jù)所述時間差對所述總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列之間的時間序列偏差進(jìn)行自動校正，避免了現(xiàn)有技術(shù)需要手動進(jìn)行校正，且需要根據(jù)主觀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷的問題。此外，本發(fā)明還會自動判斷云凝結(jié)核計(jì)數(shù)儀在各預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的溫度是否保持穩(wěn)定，繼而根據(jù)校正后的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列，將溫度不穩(wěn)定的時間段內(nèi)的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行剔除，避免了現(xiàn)有技術(shù)需憑主觀經(jīng)驗(yàn)判斷，并無客觀科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)的問題。最終，對校正后的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和數(shù)據(jù)剔除后的云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行多電荷校正，繼而根據(jù)多電荷校正后的總顆粒物濃度數(shù)據(jù)序列和云凝結(jié)核濃度數(shù)據(jù)序列，擬合得到對應(yīng)的大氣氣溶膠吸濕性參數(shù)活化粒徑。