北京风沙天气气溶胶特征

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第L3卷特币应用气象学报13．Supp[2002年1月JOURNALOFP~~PLIEDMETEOROLOGICALSCIENCEJanuary2002北京风沙天气的气溶胶特征’杨东贞颜鹏徐祥德(中国气象科学研究院，北京100081)提要利用常规气象观测资料、卫星云图以及L988、1990、1992、L993、1995、2000年等年北京风沙天气期间所采集的气溶胶样品的分析结果，研究了北京的风沙天气分布特征风沙期间大气污染状况，产生风沙天气的主要原因段沙尘的来源等。初步得出：北京的风沙天气主要出

2、理在春季是造成春季大气污染的重要原因之一；北京春季风沙天气是由沙尘暴、浮尘和扬沙造成．但以扬尘引起的频率为晟高，占7l4％；风沙期间大气气溶胶与无风沙时气溶胶的物理化学特征有明显的差异；大气气溶胶的物理化学特征显示出，风沙期间的大气气溶胶主要来源于自然源，以局地尘源为主人为排放的气藩胶作用相对减弱。美键词：沙尘暴扬沙浮尘气溶胶尘源引言本文研究的风沙天气是指由沙尘暴、扬沙和浮尘等引起的天气现象。就北京而言，春季风沙天气频频发生，除了局地的沙尘暴、扬沙、浮尘外，外来的抄尘暴和浮尘的侵人也不可忽略。如西北地区及蒙古高原发生的沙尘暴经常侵人北京_l。

3、，华北地区及北京的周边地区的沙尘暴极易波及北京。如2000年3～5月份，华北地区发生l2次沙尘暴，就有8次侵人北京，导致北京多次发生严重的风沙天气。本文对北京风沙期间大气污染状况及产生风沙天气的主要原因及沙尘的来源进行分析，为治理北京的风沙提供科学依据。1资料、气溶胶的采集和分析方法风沙天气的资料取自气象观测记录有关大气气溶胶的各种数据和资料来自1988、1990、1992、1993、1995、2000等年在北京风沙天气期间及风沙天气发生前、后实时采集气溶胶样品分析和测定结果测定不同的物理量采用不同的采样器，气溶胶质量浓度TSP(TotalS

4、uspendedPartieals)是用流量为100L／min的KB120大气采集器；不同粒径的气溶胶质量浓度用日本产的安德森(Anderson)分级采样器(共8级，1级：d>11．0m．2级：110～70gm，3级：本课酉得到《国家重点基础研究发展埂划》项目：首都北卑聂边地医大气水土环境柯染机理与控原理l项目编号Gl999045700的贤助20010702收到．200L0821收到修改稿、维普资讯http://www.cqvip.comL86应用气象学报13卷70～47ITi，4级：47～33vm．5级：3．3～2．1m，6级：2l～11m

5、，7毁：ll～065Irl，8级：d<065Ir1)．流量为28．3L／rain；气溶胶的型态特征用美国的4级碰撞采样器一AfourStageCascadehnpactor(1级：d>50m．2级：20～5．0~tIr1．3级：07～2．0￡Irl，4级：<0．7¨D1)采样，流量175l／mln。气溶胶样品化学元素用中子活化f＼AA)、质子激发X一射线能谱(PIXE)分析．可溶性离子浓度用离子色谱仪(Ic)和原子吸收分析。2风沙天气的大气气溶胶特征21风沙日数的月分布特征分析北京1971～l998年的M移日数月分布。得到风沙天气主要发生在春

6、季(3～5月)，发生的频率占全年的653％，尤其足4H份为仝年最高，频率为317％春季风沙日数高是由于冷空气活动频繁、风速九、少雨、地面升温快、近地层大气层结稳定，易使下垫面尘士、沙粒离地升空形成风沙天气。其次是冬季，发生的频率为22．0％。冬季寒冷，部分地面冻结．来自地面的沙尘减少，但冬季由于采暖．耗煤量大．排八大气中的尘粒和有害气体增多．同样可导致污染加重。夏季风沙次数最低．只占全年的58％，主要原因是夏季降水机率增大，下面覆盖章增高．风沙天气发生的可能明显下降：秋季比夏季稍高，发生机率为69％．这与秋季走气层结稳定，胍力小于舂、冬季有关

7、。因此，北京春季的风抄天气是导致北京春季大气污染的蕈耍原因之：2．2风沙天气的大气气溶脏特征(1)气溶胶的质量浓度(TSI)表1为北京7次沙尘暴过程人气气溶胶的质量浓度TSP。从表l可知．TSI浓度在沙尘暴期间为最高，比无沙尘暴(即沙尘暴发生前和结束)时要高数倍至个量级以上：如果我们把表1中的“高峰时”的TSP减占“发生前(或结束)时”的TSP值．再除“发生前(或结束)时的TSP值称为“增莆”的话．得出沙尘暴强度不同，I'SP增量也不同如1988和1990年困沙尘暴强度较大．TSt的增晨达l0以上t988和1990北京发生沙尘暴时，能见度分别

8、为12和02km，接太刚辐射为零一1993年5月5日发生存甘肃河西走廊的金昌特大沙尘暴，当地的ISP浓度达10l7×10(~g／Irl)¨。沙尘暴移至银川河套地区时