基于气溶胶光学特性的化学组分反演
发布时间：2021-12-19 00:28
气溶胶化学组分不仅是气溶胶源解析的重要依据,而且是影响气候变化、大气环境和人类健康的关键因素。气溶胶光学特性与其化学组分密切相关,光学测量是获取其组分信息的重要手段。目前,随着光学遥感技术的发展,气溶胶光学观测从原位进一步扩展到远距离测量,从而可获得整层、垂直和全球气溶胶光学特性分布。发展基于气溶胶光学特性的成分反演方法,准确获取其高时空分辨率的成分信息,是气溶胶探测领域前沿、迫切和重要的研究内容。本文结合模拟和观测结果,研究和检验了现有气溶胶成分分类和反演方法,并进一步发展与完善。主要内容与创新点如下:（1）研究了目前基于Angstrom指数（Angstrom Exponent,AE）区分不同气溶胶成分和计算不同气溶胶吸收贡献的方法,针对现有研究中SAE和AAE取值的争议,探究了黑碳（Black Carbon,BC）、棕碳（Brown Carbon,BrC）和矿尘（Mineral Dust,MD）等三种吸收性气溶胶以及BC包裹非吸收性气溶胶时,波长选择、粒径以及相对包裹厚度对散射Angstrom指数（Scattering Angstrom Exponent,SAE）和吸收 Angst...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１大气气溶胶的来源和清除过程（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｍｓ．ｐｓｕ．ｅｄｕ／）??
“°］，不同气溶??胶对气候效应的影响有很大差别。气溶胶对气候的影响主要表现在：（１）气溶胶??可以通过散射和吸收太阳光影响大气的辐射收支平衡，直接对辐射强迫产生影响??［１Ｍ４］；?（２）气溶胶作为云凝结核，改变云的宏观和微观物理特性（云量、云顶高??度、生命周期、云滴谱分布、液态水含量）以及吸收和散射特性［１５“７］，从而间接??影响辐射强迫［１８＂２（）］；?（３）此外，气溶胶垂直分布还会改变温度的垂直分布，从而??影响大气稳定性及云的形成［２Ｎ２３］，该效应被称为半直接效应。图１．２为ＩＰＣＣ第??五次评估报告，可以看出，目前对气溶胶的直接和间接辐射效应的评估具有很大??不确定性（－１．９？－０．１?Ｗｎｆ２）?［２４］。从宏观角度而言，是对气溶胶垂直和水平分布??特征以及源排放的估计不够准确［２５］；就微观而言，是由于对气溶胶化学组分及其??内在物理和光学特性（粒径和复折射指数等）以及在大气中的物理化学过程认识??不足［２６］。??〇＾２丨＝?Ｒｗｕ?丨Ｒａｄｉａｔｉｖｅ?ｆｏｒｃｉｎｇ?ｂｙ?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ａｎｄ?ｄｒｉｖｅｒｓ?ｃ〇Ｓｄａｎｃ？??￣＇?Ｉ?１?＾?Ｉ?１?Ｉ??｜?ＣＯ，?ＣＯ，?１?６Ｂ?１１．３３１０?Ｚ０３，?ＶＨ??Ｉ?ＣＨ４?ＣＯ，?Ｈ，０＊?Ｏ，?ＣＨ４?丨?Ｉ?０．９７１０．７４?ｔｏ?１２０：?Ｈ??暑＾＾阳?Ｏ?ＣＦＣｓ?ＨＣＦＣｓ?！?！?！?Ｉ?！?１?０．ｉｅｆ０．０ｉ?？〇０．３５］?Ｈ??ｉ?Ｎ２〇?ＮｊＯ?丨丨?，Ｉ?丨?Ｉ?！?０．１７１０．１３?ｔｏ?０２１］?ＶＨ??｜?ＣＯ?ＣＯ，?ＣＨ４?０，?｜?｜?？?！?１?！?１?０?２５１
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Aerosol and boundary-layer interactions and impact on air quality[J]. Zhanqing Li,Jianping Guo,Aijun Ding,Hong Liao,Jianjun Liu,Yele Sun,Tijian Wang,Huiwen Xue,Hongsheng Zhang,Bin Zhu. National Science Review. 2017(06)
[2]Impacts of aerosol chemical compositions on optical properties in urban Beijing,China[J]. Ping Tian,Guangfu Wang,Renjian Zhang,Yunfei Wu,Peng Yan. Particuology. 2015(01)
本文编号：3543438
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１大气气溶胶的来源和清除过程（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｍｓ．ｐｓｕ．ｅｄｕ／）??
“°］，不同气溶??胶对气候效应的影响有很大差别。气溶胶对气候的影响主要表现在：（１）气溶胶??可以通过散射和吸收太阳光影响大气的辐射收支平衡，直接对辐射强迫产生影响??［１Ｍ４］；?（２）气溶胶作为云凝结核，改变云的宏观和微观物理特性（云量、云顶高??度、生命周期、云滴谱分布、液态水含量）以及吸收和散射特性［１５“７］，从而间接??影响辐射强迫［１８＂２（）］；?（３）此外，气溶胶垂直分布还会改变温度的垂直分布，从而??影响大气稳定性及云的形成［２Ｎ２３］，该效应被称为半直接效应。图１．２为ＩＰＣＣ第??五次评估报告，可以看出，目前对气溶胶的直接和间接辐射效应的评估具有很大??不确定性（－１．９？－０．１?Ｗｎｆ２）?［２４］。从宏观角度而言，是对气溶胶垂直和水平分布??特征以及源排放的估计不够准确［２５］；就微观而言，是由于对气溶胶化学组分及其??内在物理和光学特性（粒径和复折射指数等）以及在大气中的物理化学过程认识??不足［２６］。??〇＾２丨＝?Ｒｗｕ?丨Ｒａｄｉａｔｉｖｅ?ｆｏｒｃｉｎｇ?ｂｙ?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ａｎｄ?ｄｒｉｖｅｒｓ?ｃ〇Ｓｄａｎｃ？??￣＇?Ｉ?１?＾?Ｉ?１?Ｉ??｜?ＣＯ，?ＣＯ，?１?６Ｂ?１１．３３１０?Ｚ０３，?ＶＨ??Ｉ?ＣＨ４?ＣＯ，?Ｈ，０＊?Ｏ，?ＣＨ４?丨?Ｉ?０．９７１０．７４?ｔｏ?１２０：?Ｈ??暑＾＾阳?Ｏ?ＣＦＣｓ?ＨＣＦＣｓ?！?！?！?Ｉ?！?１?０．ｉｅｆ０．０ｉ?？〇０．３５］?Ｈ??ｉ?Ｎ２〇?ＮｊＯ?丨丨?，Ｉ?丨?Ｉ?！?０．１７１０．１３?ｔｏ?０２１］?ＶＨ??｜?ＣＯ?ＣＯ，?ＣＨ４?０，?｜?｜?？?！?１?！?１?０?２５１
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Aerosol and boundary-layer interactions and impact on air quality[J]. Zhanqing Li,Jianping Guo,Aijun Ding,Hong Liao,Jianjun Liu,Yele Sun,Tijian Wang,Huiwen Xue,Hongsheng Zhang,Bin Zhu. National Science Review. 2017(06)
[2]Impacts of aerosol chemical compositions on optical properties in urban Beijing,China[J]. Ping Tian,Guangfu Wang,Renjian Zhang,Yunfei Wu,Peng Yan. Particuology. 2015(01)
本文编号：3543438
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