中国东部地区吸光性碳质气溶胶的光学性质、混合状态及其来源研究

发布时间：2020-12-10 14:58

　　吸光性碳质气溶胶（黑碳、棕碳）作为大气气溶胶的重要组分,对太阳辐射的吸收与散射会直接影响地-气系统能量平衡,并可能加剧城市极端灰霾污染。其中,黑碳的光吸收特性会受其混合态与粒径的影响,而棕碳对光吸收贡献的长期定量也存在困难。我国东部地区作为污染最为严重的地区之一,区域性和复合型的污染特征使得该地区气溶胶光吸收特性复杂,而目前对该地区黑碳混合态变化特征的研究仍十分稀少,棕碳光吸收强度的长期变化也鲜有报道。本研究基于此背景,首先开展了气溶胶长期观测以了解我国东部典型地区的气溶胶光学性质;利用单颗粒黑碳测量结合光学算法研究了复合污染地区黑碳混合态与粒径分布特征,并探讨黑碳混合态对其光吸收性质的影响;最后,基于各季节黑碳混合态与粒径分布信息,对棕碳气溶胶吸光性质的分离方法进行优化,使其能够有效应用于长期观测结果分析与回溯,并阐述了长三角地区棕碳吸光贡献的长期变化特征及不同季节高棕碳的潜在来源。结果表明,东部地区气溶胶散射性较强,季节差异显著。鹤咀（HT）观测站点与南京大学地球系统区域过程综合观测试验基地（SORPES）的气溶胶光吸收性质存在一定差异,SORPES站点气溶胶光吸收的波长依赖性指数... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：160 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１我国与欧洲ＰＭｌ５年均浓度

｜１｜?豸??１?。?ＪＪＪ?ＹＲＤ?ＰＲＤ?ＯＴＨ?ＡＬＬ??图１－１我国与欧洲ＰＭｌ５年均浓度。灰色线显示大中型城市ＰＭ２．５浓度均值，红色、橘??色、绿色虚线表示我国、欧洲空气质量标准和世界卫生组织指导值（Ｗａｎｇｅｔａｌ．，２０１７ｄ）。??图１－２为我国季节平均气溶胶光学厚度（Ａｅｒｏｓｏｌ?Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｄｅｐｔｈ，?ＡＯＤ）分布??图，能够看到我国东部地区气溶胶消光强度显著高于我国其它地区。??（ａ）?ＤＪＦ?（ｂ）?ＭＡＭ??Ｓｉ：翻??６０Ｅ?９０Ｅ?１２０Ｅ?１５０Ｅ?６０Ｅ?９０Ｅ?１２０Ｅ?１５０Ｅ??（ｃ）?ＪＪＡ?（ｄ）?ＳＯＮ??ｉｄ??６０Ｅ?９０Ｅ?１２０Ｅ?１５０Ｅ?６０Ｅ?９０Ｅ?１２０Ｅ?１５０Ｅ??：ｍｚ?ｉａｈｉ?ｉ?厂―—??０?０２?０４?０６?０８?１??图１－２?２００１－２０１０年我国ＭＯＤＩＳ卫星季节平均气溶胶光学厚度（ＡＯＤ）分布（Ｌｉａｏ?ｅｔａｌ．，??２０１４）??图１－３显示了我国各地区ＰＭ２．５的组分构成，从中可以看到地区间ＰＭ２．５化学??４??

等）占比均呈现显著差异。这种地区差异反映了不同区域污染物的构成与分布受到??排放源、人类活动、气象条件等多方面因素影响，而气溶胶组分的不同也会显著影??响区域气溶胶混合状态与光学性质。图１－４整理了我国各地区气溶胶单次散射反??照率（ｓｉｎｇｌｅ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ａｌｂｅｄｏ，?ＳＳＡ）的地面观测数值（Ｈｏ?ｅｔ?ａｌ．，?２００７；Ｈｅ?ｅｔ?ａｌ．，??２００９；Ｙａｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２００８；Ｑｉｕ?ａｎｄ?Ｙａｎｇ，?２００８；Ｃｈｅｎｇ?ｅｔ?ａｌ．，?２００８；Ａｎｄｒｅａｅ?ｅｔ?ａｌ．，?２００８；Ｌｉａｏ??ｅｔ?ａｌ．，２０１４；Ｑｉｕ?ｅｔ?ａ丨．，２００４；Ｓｈｅｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１８；Ｗａｎｇ?ｅｔ?ａｌ．，２０１７ａ），从中能够发现地区??间的光学性质同样存在较大差异。综上所述，我国东部地区ＰＭ２．５污染问题严重，??且地区间吸光性气溶胶占比与气溶胶光学性质差异明显，因此，在东部地区开展气??溶胶相关研究十分必要。??Ｌ＇ｒｕｍｑｉ?Ｘｉ＇ａｎ?Ｖｉｎｃｈｕａｎ?Ｂａｏｔｏｕ?Ｔａｉｖｕａｎ?Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ?Ｂｅｉｊｉｎｇ?Ｈａｒｂｉｎ?Ｔｉａｎｊｉｎ??ｒ－＇ｗ：??３％?１５％?７，０?４％?２（）％?５－°°?２２％?５＊?５％?２４％?１％２％??Ｃｈｅｎｇｄｕ?Ｊｉｎａｎ??？丨观，?Ｃ?／?Ｓ／ｒ?Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ??－？Ｉ．?ｒ?．?Ｓ－：：办’－義


本文编号：2908898