氣溶膠論文:氣溶膠光學(xué)厚度Angstrom參數(shù)濃度分布擬合半干旱區(qū)SACOL_百

【關(guān)鍵詞】氣溶膠 光學(xué)厚度 Angstrom參數(shù) 濃度 分布 擬合 半

干旱區(qū) SACOL

【英文關(guān)鍵詞】Aerosol Optical Depth Angstrom

parameter mass concentration number

concentration number size distributions fitting

mi-arid region

氣溶膠論文：西北半干旱區(qū)氣溶膠光學(xué)和物理特性的觀測(cè)研

究

【中文摘要】大氣氣溶膠在大氣中的行為、轉(zhuǎn)化及其對(duì)氣候、環(huán)

境和人體健康的影響,不僅取決于其在環(huán)境大氣中的濃度,還與其粒

徑大小、粒譜分布、光學(xué)特性、化學(xué)組成和在大氣中的壽命等因素有

關(guān)。因此,探究氣溶膠顆粒物的光學(xué)和物理特性,有助于深入研究氣溶

膠顆粒物的氣候效應(yīng)和環(huán)境行為。利用蘭州大學(xué)半干旱氣候與環(huán)境觀

測(cè)站(SACOL)在2010年1月-2011年2月多種儀器觀測(cè)的綜合數(shù)據(jù),

分析了氣溶膠光學(xué)參數(shù)、不同粒徑段氣溶膠數(shù)濃度和數(shù)譜分布隨時(shí)間

變化的特點(diǎn),以及氣象條件對(duì)這些參數(shù)的影響,討論了AOD與PM1o質(zhì)

量濃度的相關(guān)性。同時(shí),探討了用APS資料擬合PM1o質(zhì)量濃度的方法,

主要結(jié)論如下：SACOL站氣溶膠光學(xué)厚度、渾濁度系數(shù)以及波長(zhǎng)指數(shù)

的年均值依次為0.410、0.231、0.840,前兩個(gè)光學(xué)參數(shù)的季節(jié)均值

按春、冬、夏、秋順序依次減少,波長(zhǎng)指數(shù)的季節(jié)均值則按春、冬、

夏、秋依次增大。SACOL站大氣中氣溶膠總數(shù)濃度主要取決于PM2.5

數(shù)濃度,特別以粒徑小于1.0μm的積聚模態(tài)居多,其中冬季粒徑小于

1μm的氣溶膠粒子數(shù)濃度又遠(yuǎn)高于其它季節(jié)。PM2.5、PMcoar、

PM10-20三者數(shù)濃度的季節(jié)均值都是在冬季最大,夏季最小。春季沙

塵天氣的頻繁發(fā)生和冬季燃煤取暖使春冬季節(jié)成為SACOL站氣溶膠

污染的主要季節(jié)。SACOL站常年盛行東南和西北風(fēng),從這兩個(gè)方向輸

送來(lái)的氣溶膠粒子、數(shù)濃度出現(xiàn)高值的次數(shù)最多。冬季,SACOL站西

北方向人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物明顯多于東南方向。SACOL站相對(duì)濕度

的變化對(duì)AOD大小的影響不明顯,AOD與PM1o質(zhì)量濃度的相關(guān)程度不

高。2010年春季,SACOL站沙塵天氣頻繁發(fā)生。沙塵天氣和降水天氣

過(guò)程中氣溶膠特性變化顯著。沙塵天氣中,AOD增大,渾濁度系數(shù)與

AOD變化趨勢(shì)保持一致,呈正相關(guān)關(guān)系,波長(zhǎng)指數(shù)與它們呈較弱的負(fù)相

關(guān)。在一次沙塵天氣過(guò)程中,PM2.5、PMcoar和PM10-20的數(shù)濃度

變幅劇烈,三者出現(xiàn)最大值的時(shí)間各不相同：沙塵暴發(fā)生前,PM2.5數(shù)

濃度急劇增大,氣溶膠總數(shù)濃度主要取決于粒徑小于0.523μm的顆

粒物數(shù)濃度；沙塵暴出現(xiàn)時(shí),PMcoar數(shù)濃度急劇增加,PMtotal質(zhì)量

濃度主要取決于PMcoar數(shù)濃度。在春季一次降水過(guò)程中,降水對(duì)

PM2.5、PMcoar以及PM10-20的濕沉降非常明顯,總體沉降效率達(dá)

到96.4%。用APS數(shù)據(jù)擬合PM1o質(zhì)量濃度的方法中,一元線性回歸和

多元線性回歸在春季沙塵天氣和冬季污染天氣條件下的相關(guān)系數(shù)都

超過(guò)了0.950,因此這兩種方法都適用于SACOL站這兩種天氣條件下

的擬合。從理論和實(shí)際結(jié)果兩方面來(lái)看都是多元線性擬合結(jié)果更好,

所以用APS測(cè)量出氣溶膠粒子數(shù)濃度后,可選用合適的多元線性擬合

方程計(jì)算質(zhì)量濃度。

【英文摘要】The features of atmospheric aerosols, such as

the transformation and long distance transport, and the effects

on climate change, environment and human health, not only

depend on the concentration, but also link to particle size

distributions, optical properties, chemical composition,

lifetime, and so on. In order to further understand the optical

and physical properties of aerosols, some fundamental studies

are characteristics of aerosol optical

parameters, particle sizes range of aerosol number

concentration and the number of spectral distribution were

analyzed, using the obrvational data collected at SACOL from

January2010to February2012. The relationship between the

parameters mentioned above and meteorological conditions, and

the correlation between AOD and mass concentration of PM10were

discusd as well. Meanwhile, the data-fitting between APS data

and PM10mass concentration was explored. The main conclusions

are as follows:The annual average of aerosol optical depth,