中國東部地區吸光性碳質氣溶膠的光學性質、混合狀態及其來源研究
發布時間:2020-12-10 14:58
吸光性碳質氣溶膠(黑碳、棕碳)作為大氣氣溶膠的重要組分,對太陽輻射的吸收與散射會直接影響地-氣系統能量平衡,并可能加劇城市極端灰霾污染。其中,黑碳的光吸收特性會受其混合態與粒徑的影響,而棕碳對光吸收貢獻的長期定量也存在困難。我國東部地區作為污染最為嚴重的地區之一,區域性和復合型的污染特征使得該地區氣溶膠光吸收特性復雜,而目前對該地區黑碳混合態變化特征的研究仍十分稀少,棕碳光吸收強度的長期變化也鮮有報道。本研究基于此背景,首先開展了氣溶膠長期觀測以了解我國東部典型地區的氣溶膠光學性質;利用單顆粒黑碳測量結合光學算法研究了復合污染地區黑碳混合態與粒徑分布特征,并探討黑碳混合態對其光吸收性質的影響;最后,基于各季節黑碳混合態與粒徑分布信息,對棕碳氣溶膠吸光性質的分離方法進行優化,使其能夠有效應用于長期觀測結果分析與回溯,并闡述了長三角地區棕碳吸光貢獻的長期變化特征及不同季節高棕碳的潛在來源。結果表明,東部地區氣溶膠散射性較強,季節差異顯著。鶴咀(HT)觀測站點與南京大學地球系統區域過程綜合觀測試驗基地(SORPES)的氣溶膠光吸收性質存在一定差異,SORPES站點氣溶膠光吸收的波長依賴性指數...
【文章來源】:南京大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:160 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1我國與歐洲PMl5年均濃度
|1|?豸??1?。?JJJ?YRD?PRD?OTH?ALL??圖1-1我國與歐洲PMl5年均濃度。灰色線顯示大中型城市PM2.5濃度均值,紅色、橘??色、綠色虛線表示我國、歐洲空氣質量標準和世界衛生組織指導值(Wangetal.,2017d)。??圖1-2為我國季節平均氣溶膠光學厚度(Aerosol?Optical?Depth,?AOD)分布??圖,能夠看到我國東部地區氣溶膠消光強度顯著高于我國其它地區。??(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?廠―—??0?02?04?06?08?1??圖1-2?2001-2010年我國MODIS衛星季節平均氣溶膠光學厚度(AOD)分布(Liao?etal.,??2014)??圖1-3顯示了我國各地區PM2.5的組分構成,從中可以看到地區間PM2.5化學??4??
等)占比均呈現顯著差異。這種地區差異反映了不同區域污染物的構成與分布受到??排放源、人類活動、氣象條件等多方面因素影響,而氣溶膠組分的不同也會顯著影??響區域氣溶膠混合狀態與光學性質。圖1-4整理了我國各地區氣溶膠單次散射反??照率(single?scattering?albedo,?SSA)的地面觀測數值(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),從中能夠發現地區??間的光學性質同樣存在較大差異。綜上所述,我國東部地區PM2.5污染問題嚴重,??且地區間吸光性氣溶膠占比與氣溶膠光學性質差異明顯,因此,在東部地區開展氣??溶膠相關研究十分必要。??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???丨觀,?C?/?S/r?Zhengzhou??-?I.?r?.?S-::辦’-義
本文編號:2908898
【文章來源】:南京大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:160 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1我國與歐洲PMl5年均濃度
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