学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

相对湿度对气溶胶散射特性影响的观测研究

作　者: 潘小乐
导　师: 汤洁；颜鹏
学　校: 中国气象科学研究院
专　业: 大气物理学与大气环境
关键词: 相对湿度亲水增长因子散射系数化学组成天气状况
分类号: P402
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 430次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

亲水增长是气溶胶颗粒物的基本特性之一。在实际大气中,它可直接改变气溶胶的物理化学形态和性质,如粒子谱分布、形状以及混合状态等,从而影响大气的辐射平衡。IPCC报告指出,水汽对气溶胶光散射特性的影响是除排放源外导致气溶胶直接辐射强迫计算重要的不确定性来源之一。为研究不同相对湿度条件下气溶胶颗粒物的亲水增长对散射特性的影响,利用自制的“气溶胶亲水特性观测系统”在北京城区(中国气象科技大楼,CAMS)和天津农村(宝坻区新安镇,TJBD)两个测点进行了为期2个月的短期观测试验,通过观测获得了北京城区和天津宝坻农村地区春季气溶胶亲水增长的基本特征,分析了不同天气条件下气流来向与气溶胶亲水增长之间的关系,此外,结合观测获得的部分气溶胶样品数据对化学成分对气溶胶亲水增长特性的影响做了初步探讨。研究表明,北京城区春季气溶胶的亲水增长因子f(RH=80%)有两个明显的特征值,高值在1.3～1.5之间,反映了城市污染型气溶胶的亲水特性;低值在1.2左右,它主要与测点清洁天气条件下大气中的气溶胶颗粒物有关。天津宝坻农村气溶胶的亲水增长因子的分布呈单峰型,峰值约为1.5,比北京城区的观测结果明显偏高。从天气条件和气流轨迹的分析的结果来看,在北京城区测点,来自南部污染地区的气流中的气溶胶颗粒的亲水能力较强,f(RH=80%)为1.49±0.06,天气现象为霾为主;西北风为主导时,测点多为清洁天气,亲水增长因子?(RH=80%)平均为1.23±0.1;浮尘天气时,大气中气溶胶颗粒的亲水性较弱,f(RH=80%)为1.1±0.04。天津宝坻测点霾天气条件下,f(RH=80%)约在1.6～2.2之间,高于北京城区的观测值;对无特殊天气现象的日次(除去霾日和阴雨日),偏南方向气流的气溶胶颗粒物的亲水能力略强,f(RH=80%)为1.48±0.04,来自西北方向的气溶胶粒子亲水能力相对较弱,为1.30±0.08。化学成分分析显示,气溶胶颗粒物中细粒子所占比例以及可溶性无机盐、有机碳的含量对气溶胶的亲水特性有重要影响,尤其是硫酸盐、硝酸盐和铵盐,其在细粒子中的比例越高,颗粒物的亲水能力越强;有机碳多为疏水性物质,其含量的增加往往使气溶胶的亲水能力下降,但由于大气中有机物种类繁多(某些有机碳可能具有亲水性质),而且分析手段有限,对它在气溶胶亲水特性作用的研究还存在很大的不确定因素。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-23
  1.1 引言  8-9
  1.2 气溶胶的亲水增长特性  9-12
    1.2.1 气溶胶亲水增长对粒径的影响  9-10
    1.2.2 气溶胶亲水增长对折射指数的影响  10-11
    1.2.3 气溶胶亲水增长对散射系数的影响  11-12
  1.3 亲水增长对气溶胶散射系数影响的研究历史和现状  12-20
    1.3.1 亲水增长对气溶胶散射系数影响的重要性  12-13
    1.3.2 不同种类气溶胶的亲水增长因子  13-16
    1.3.3 气溶胶亲水增长对大气辐射特性的影响  16-17
    1.3.4 气溶胶亲水增长对区域能见度的影响  17-20
  1.4 国内研究状况  20-21
  1.5 本文研究的选题依据和主要研究内容  21-23
第二章气溶胶亲水特性观测实验  23-38
  2.1 引言  23
  2.2 气溶胶亲水特性测量的湿度控制方法  23-27
    2.2.1 “稀释/混合”方法  24-25
    2.2.2 “水汽交换”方法  25-26
    2.2.3 “水汽加入结合加热控制”方法（本文使用）  26-27
  2.3 气溶胶观测实验  27-37
    2.3.1 测点的环境状况  28-29
    2.3.2 观测试验仪器/方法  29-35
    2.3.3 观测期间质量控制  35-36
    2.3.4 实验室分析  36-37
  2.4 本章小结  37-38
第三章观测期间测点的气象背景及其气溶胶的光学特性  38-52
  3.1 引言  38
  3.2 观测期间北京城区、天津宝坻测点的气象条件  38-40
  3.3 观测期间北京城区、天津宝坻测点的光学特性  40-51
    3.3.1 观测期间北京城区测点气溶胶的散射、吸收特性  40-44
    3.3.2 观测期间天津宝坻测点气溶胶的散射、吸收特性  44-51
  3.4 本章小结  51-52
第四章测点气溶胶亲水增长特性分析  52-85
  4.1 引言  52-53
  4.2 测点气溶胶亲水增长特性基本状况  53-56
  4.3 不同天气条件下的气溶胶亲水特征  56-74
    4.3.1 CAMS 测点  56-67
    4.3.2 TJBD 测点  67-74
  4.4 化学成分对气溶胶亲水增长特性的影响  74-82
  4.5 气溶胶亲水增长函数  82-84
  4.6 本章小结  84-85
第五章主要结论以及工作展望  85-88
  5.1 主要结论  85-87
  5.2 亲水增长中存在的问题及其工作展望  87-88
参考文献  88-97
致谢  97-98
个人简历  98

相对湿度对气溶胶散射特性影响的观测研究

内容摘要

全文目录

相似论文