摘要:天然生物聚合物已成为准备生物降解食品包装的关键参与者。然而,生物聚合物通常是高度亲水性的,这在与水相互作用相关的屏障特性方面施加了限制。在这里,我们使用多层设计增强了生物基包装的屏障特性,其中每一层都显示一个互补的屏障函数。氧气,水蒸气和紫外线屏障。我们首先设计了几种包含CNF和Carnauba蜡的设计。在其中,我们在包含三层的组装中获得了低水蒸气的渗透率,即CNF/Wax/CNF,其中蜡作为连续层存在。然后,我们在几丁质纳米纤维(LPCHNF)上掺入了一层木质素纳米颗粒,以在维持紫外线的同时引入完全屏障,同时保持纤维透明度。包括CNF/Wax/LPCHNF的多层设计启用了高氧(OTR为3±1 cm 3/m 2·Day)和水蒸气(WVTR为6±1 g/m 2·天),以50%的相对湿度为50%。它也对石油穿透也有效。氧气渗透性受纤维素和几丁质纳米纤维的紧密网络的控制,而通过组装的水蒸气散析则由连续的蜡层调节。最后,我们展示了我们的完全可再生包装材料,以保存商业饼干(干粮)的质地。我们的材料显示出与原始包装相似的功能,该功能由合成聚合物组成。关键字:纤维素纳米纤维,蜡,木质素颗粒,分层生物聚合物,可持续纤维,生物基包装■简介
% 5702.13 1.12(11)×10 -25 48.5 17.9 33.6 5715.30 1.07(16)×10 -25 49.1 17.3 33.6 5752.04 2.88(95)×10 -26 61.0 21.3 17.7 5816.60 2.60(28)×10 -26 29.4 37.3 33.3 5842.20 1.61(30)×10 -26 28.8 39.7 31.5 1.90(30)×10 -26 2.20(30)×10 -26 5875.20 2.42(24)×10 -26 30.5 29.3 40.3 40.2 2.33(24)×10 -26 5905.72 1.33(24) 1.76(20)×10 -26 1.53(20)×10 -26 5933.75 1.03(10)×10 -26 21.3 41.3 41.5 37.2 1.21(10)×10 -26 1.14(10)×10 -26 1.17(10)×10 -26 1.17(10)×10 -26 1.17(10 -26 1.17(10)×10-26×10-26×10-26×10-26×10-25(10-25) 1.18(10)×10 -26 6022.06 7.4(15)×10 -27 25.9 30.6 43.5 6120.45 7.0 7.0(12)×10 -27 14.6 34.0 51.4 6224.09 3.5(12)3.5(12)×10 -27 17.9 36.6 36.6 36.6 45.5 6369.00 a <5×7 636.00 a <5×7 67 636.6369.00 a <5×27 67 636.636.00 a <5.5×7 67 66.6 34.6 6.9(65)×10 -27 85.4 5.9 8.7 6562.18 9.1(40)×10 -27 79.4 8.0 12.6 6637.62 4.7(14)×10 -26 71.8 6.9 21.9 21.3 21.3 257
摘要:我们开发了一种基于帕尔帖的非低温冷镜湿度计 SKYDEW,用于测量从地面到平流层的水蒸气。进行了几次室内实验,以研究该仪器在不同条件下的特性和性能。维持镜子上冷凝水的反馈控制器的稳定性取决于控制器设置、冷凝水条件和环境空气中的霜点。通过显微镜观察冷凝水并在室内进行比例积分微分 (PID) 调节的结果用于确定控制器的 PID 参数,以便保留来自镜子的散射光信号和镜子温度的轻微振荡。这允许检测到湿度分布中的陡峭梯度,否则由于响应较慢而无法检测到。原始镜面温度的振荡通过选择霜层的平衡点的黄金点法进行平滑。我们进一步根据全球气候观测系统 (GCOS) 参考高空网络 (GRUAN) 的要求描述了 SKYDEW 测量数据处理和不确定性估计的细节。在从 − 95 到 40 °C 的整个温度范围内,镜面温度测量的校准不确定性小于 0.1 K。在
摘要 虽然在没有自由液体的情况下,通过极度干旱的表面交换的蒸汽会影响沙海的水平衡,但由于缺乏具有精细空间分辨率的精确仪器,其机制记录不多。为了纠正这个问题,我们报告了流动沙丘表面下方的体积密度分布和蒸汽质量分数的时空变化,这些变化是用对吸附在沙粒上的微小水膜敏感的多传感器电容探头获得的。我们还记录了 2 天内的风速和风向、环境温度和相对湿度、净辐射通量和地下温度分布。数据验证了蒸汽质量分数的非线性模型。与通过谷物传导的热量不同,蒸汽通过平流和扩散渗透到间隙孔隙空间。在比蒸发更长的时间尺度上,吸附膜与周围环境保持平衡并阻碍分子扩散。它们与地下温度的非线性耦合导致蒸汽分布出现拐点,而在更简单的扩散系统中则没有对应现象。当风在地形上引起细微的压力变化时,就会出现孔隙平流。在风沙输送期间,流沙会间歇性地使地表脱水,引发瞬时蒸汽波,其振幅在特征长度上呈指数衰减,这意味着吸附率受动力学限制的活化过程控制。最后,探测器产生与大气边界层的扩散和平流交换。在白天,它们的总通量小于预期,但几乎与地表和高空的蒸汽质量分数之差成正比。在夜间更稳定的分层下,或在风沙输送期间,这种关系不再成立。
摘要:已广泛报道说,非沉积云中气雾剂浓度的增加会导致其液态水路的减少。在这里,我们检查了使用大涡模拟和机制抑制测试在亚热带和北极层云中驱动此反应的物理机制。先前已经确定了三个过程,以促进蒸发,沉积和辐射的尺寸依赖性,并且所有作用都可以调节边界层顶部的温暖,干燥空气的夹带率。我们发现,正如预期的那样,液体阻止路径的降低与夹带的增加相关,但是由于云辐射冷却的减少而增加了这种减少。即使在云顶部局部,辐射冷却速率也更强并有助于增强夹带,也可能发生云辐射冷却。我们发现,在这两种情况下,较慢的液滴沉淀都会导致夹带的夹带和液体水减少。更快的蒸发直接由较小,越来越多的液滴降低了液态水路路径,但不一定会增加夹带率。另一方面,直接由较小的液滴引起的更强的辐射云顶冷却会增加夹带,而较慢的沉积物确实会减少液态水路路径。通常,在北极的情况下,云顶部直接或直接增加辐射冷却的过程更为重要,在亚热带情况下,增加蒸发率的过程更为重要。
摘要:洪加加(Hunga Tonga)爆发后,注入平流层的水蒸气量是前所未有的,因此目前尚不清楚这可能对地面气候意味着什么。我们使用化学 - 气候模型模拟来评估类似于HTHH引起的平流层水蒸气(SWV)异常的长期表面影响,但忽略了喷发量相对较小的气溶胶载荷。模拟表明,SWV异常会导致北半球冬季的北半球陆地的强烈而持续的变暖,在喷发几年后,澳大利亚的澳大利亚冬季冷却,表明大型SWV强迫可以在衰老的时间尺度上产生表面影响。我们还强调,对SWV异常的表面响应比由于温室强迫而引起的简单变暖更为复杂,并且受到区域循环模式和云反馈等因素的影响。需要进一步的研究,以充分了解SWV异常的多年效应及其与Elniño(如南方振荡)等气候现象的关系。
摘要:气候模型代表热带风暴轨迹的能力对于提供有用的预测至关重要。在先前的工作中,发现北半球的热带风暴轨迹的表示已从耦合模型比较项目(CMIP)的第5阶段改善。在这里,我们通过将仅大气模拟(AMIP6)与历史库型模拟(CMIP6)进行了对比,从而研究了CMIP第6阶段模型中的剩余和持久偏差。对AMIP6和CMIP6模拟的比较表明,冬季跨北部Paci -fean的耦合模拟中海面温度(SST)的偏见改变了大气温度梯度,这与风暴轨迹的赤道偏置有关。在北大西洋中,旋风在耦合的模拟中没有足够的杆子传播,该模拟部分是由格陵兰岛南部的冷SST驱动的,从而减少了潜在的热量。在夏季,中亚和藏族高原的过度加热会降低当地的斜压性,导致更少的气旋形成并从中国东部传播到耦合和大气中的模拟物中。当规定SST时,耦合模型中描述的几种偏差大大减少。例如,北极风暴轨迹的赤道偏置显着减少。然而,在CMIP6和AMIP6中,其他偏见都显而易见(例如,夏季东亚的轨道密度密度和循环发生的持续降低)与其他过程有关(例如,土地表面温度)。
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水蒸气是最重要的大气成分,对地球辐射收支有很大影响。除了水蒸气的直接辐射强迫外,其通过产生云滴的间接效应也在气候中起着至关重要的作用。因此,准确和定期地表征其在大气中的丰度至关重要,特别是在不断变化的气候系统中。在大气的上对流层/下平流层 (UTLS) 区域,水蒸气通过均质或非均质冻结过程驱动纯冰 (卷云) 云的生成,并通过沉积驱动云冰粒子的生长。卷云的辐射效应仍不为人所知;一些研究表明它们会冷却,而另一些研究表明它们会变暖,这取决于云光学厚度和冰粒大小和浓度的表现。在欧洲 CARIBIC 项目 [ 1 , 2 ](基于仪器容器的定期大气调查的民用飞机)的框架内,自 2005 年以来,我们利用实验室开发的基于光声 (PA) 方法的仪器,在 UTLS 区域(10 至 12 公里高度)的商用飞机上定期测量大气水蒸气和总水(即水蒸气和云水/冰的总和)浓度。机载 PA 水蒸气测量仪(称为 WaSul-Hygro)基于电信型近红外 (NIR) 二极管激光器。此外,为了确保同时测量总水量和水蒸气的要求,WaSul–Hygro 拥有针对低温低压条件优化的双室 PA 装置。这种操作由安装在飞机下方的特殊环境进气系统实现,该系统包含一个侧向进气口和一个前向进气口,用于对水蒸气进行采样