中国北方大气气溶胶微物理特性研究-论文.pdf

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1、12陕西气象张乐琪，刘韬，张桂梅．中国北方大气气溶胶微物理特性研究I-j]．陕西气象，2014(3)：12-16．文章编号i1006—4354(2014)030012—05中国北方大气气溶胶微物理特性研究张乐琪，刘韬，张桂梅(横山县气象局，陕西横山719000)摘要i利用AERONET(AerosolRoboticNetwork)榆林、北京、香河、兰州四站点的数据分析中国北方大气气溶胶的光学和物理特性。分析内容包括：气溶胶光学厚度、单次散射反照率、复折射指数、散射不对称因子、Angstrom波长指数、气溶胶体积尺度谱分布。分析结果表明：春季光学厚度为四季中最大；

2、沙尘源区的Angstrom波长指数和光学厚度的关系较为简单，且随光学厚度的增加呈降低趋势，下游地区Angstrom波长指数和光学厚度关系较为复杂；所有站点的体积谱分布均呈双峰分布，夏半年积聚态为主模态，冬半年粗模态为主控模态；粗粒子的散射不对称因子大于细粒子的。关键词：大气气溶胶；微物理特性；光学厚度中图分类号：X513文献标识码：A大气气溶胶是指悬浮在大气中直径为0．001北京和香河为下游地区的代表站点，通过对两类～100m的液体、固体微粒体系。气溶胶的存区域站点的大气气溶胶微物理特性比对和差异分在对于局地微气候、区域环境、全球环境、区域析，从而揭示沙尘气溶胶

3、长距离传输的生态环境以及全球辐射收支平衡、酸沉降、人体健康等有效应及气候强迫的重要意义。着直接或者间接的关联_1_3l，越来越受到世人以1研究站点和数据资料简介及学界的关注。大气气溶胶的组成成分较为复AerosolRoboticNetwork(AERONET)是杂，总的来说一般可将大气气溶胶分为几大类，由美国国家宇航局NASA及其合作单位在全球因此，在了解不同地区不同类别的大气气溶胶情范围内设立的气溶胶光学特性监测网，它包含全况下，在比较具有代表意义的地区建立长期监测球海洋和陆地大约400个气溶胶观测站点。目的地面观测站点，以便获得相关大气气溶胶的微前，中国大约

4、有5o多个站点，其中北京、兰州、物理与辐射特性，在此基础上建立相应的动态模榆林和香河4站的观测时间较长，观测结果基本式来研究各区域和类型的大气气溶胶，对于大气上能反应站点所在地的气溶胶光学特性，这些数气溶胶的辐射强迫和卫星遥感研究具有非常重要据己经在AERONET网站(http：／／的意义。亚洲沙尘气溶胶的主要来源为中国和蒙aeronet．gsfe．nasa．gov)共享。利用4站的大气古，而中国的沙尘源主要为中国西北地区，因此气溶胶光学特性数据研究中国北方大气气溶胶的中国北方大气气溶胶微物理特性主要受到沙尘气微物理特性。溶胶和人为污染气溶胶的影响，尤其是春季，

5、西兰州、香河、榆林、北京4站的地理位置和风将大量的沙尘气溶胶输送到自由大气层并远距观测时间见表1。季节的划分：冬季为12、1和离输送，对整个大气辐射强迫和大气环境造成影2月，春季为3—5月，夏季为6—8月，冬季为响。]。以兰州和榆林为沙尘源区的代表站点，9—11月。冬半年一般包括冬季与春季，夏半年收稿日期：2013—08—07作者简介／张乐琪(1990～)，女，汉族，陕西榆林人，学士，主要从事天气预报和人工影响天气。张乐琪等：中国北方大气气溶胶微物理特性研究l3一般包括夏季和秋季。自4月的月平均AOT，其原因可能与大气较稳表1各观测站点的位置、海拔高度及观测时间

6、定、降水较少，不利于污染物扩散和清除等因素有关。。；冬季4站月平均AOT相对于其他季节低一些，这可能是由于中国北方受冬季风影响，污染物扩散加快；除4月外，北京和香河月平均A0T均高于另外2站点。这说明人为污染气溶胶是中国北方东部地区主要的大气气溶胶。2．2Angstrom波长指数Angstrom波长指数a描述了气溶胶光学厚度随波长的变化，是衡量气溶胶粒子大小的一个2结果分析重要光学参数，a的范围一般为O

7、性的重要参数之一，是表征大气混浊度胶粒子平均半径越小，气溶胶粒子尺度越小，越和气溶胶含量的一个重要物理量。图1给出了中接近分子散射口。国北方4站月平均光学厚度(670nm)变化图。图2为中国北方4站月平均Angstrom波长鼎可以看出，各站点的光学厚度值随季节变化比较指数，从图2可以看出：北方4站月平均1l明显，且春季光学厚度最高。兰州春冬季光学厚Angstrom指数的最低值都出现在4月，榆林4度较夏秋季高，其原因为：兰州春季主要受沙尘月月平均a(0．32)在沙尘气溶胶的a值范围气溶胶影响，冬季受供暖排放的燃烧气溶胶影内，而兰州4月月平均Q(0．54)略高于沙尘

8、气响，气溶胶浓度和粒径均