山東地區(qū)氣溶膠光學(xué)特性研究.pdf

1、本研究利用積分濁度儀(TSI3563)，黑碳儀(AE21)和寬范圍粒徑譜儀(WPS)等儀器對山東地面城市站濟(jì)南冬春季（2013年12月-2014年5月），農(nóng)村背景站禹城夏季（2014年6月-7月），高山區(qū)域站泰山（2014年7月-8月）和沿海背景站砣磯島（2014年12月-2015年1月）四種典型地區(qū)進(jìn)行大氣光學(xué)強(qiáng)化觀測實驗。實驗測得濟(jì)南冬季散射和吸收系數(shù)均值分別為315±208Mm-1和63±44Mm-1，而春季散射和吸收均值分別為2

2、37±121Mm-1和28±8Mm-1。濟(jì)南冬春兩季散射和吸收系數(shù)的差異性主要是與冬季濟(jì)南供暖期間，火電廠等大型工業(yè)顆粒物的大量排放有關(guān)。砣磯島冬季測得散射和吸收系數(shù)的均值分別為210±246Mm-1和8±6Mm-1，該地區(qū)散射型氣溶膠占主導(dǎo)地位。夏季禹城和泰山散射和吸收系數(shù)分別為237±121Mm-1，28±8Mm-1和141±61Mm-1，12±4Mm-1。濟(jì)南冬季，春季，禹城夏季，泰山夏季，砣磯島冬季測得單次散射反照率分別為0.8

3、4±0.05，0.77±0.09，0.89±0.05，0.90±0.03和0.93±0.04。
　　本研究針對四類典型地區(qū)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)日變化進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn):城市氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的日變化（濟(jì)南和禹城）均呈現(xiàn)明顯的雙峰模式，這主要是受大氣邊界層變化，交通排放和風(fēng)速等氣象條件共同作用造成的。而沿海背景站（砣磯島）氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的日變化呈現(xiàn)較弱的雙峰模式，主要受當(dāng)?shù)馗劭诨顒佑绊?高山區(qū)域站（泰山）氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的日變化呈現(xiàn)單峰模式，主

4、要與大氣邊界層變化和人們觀光游覽的行為有關(guān)。
　　為分析氣象因素與氣溶膠光學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系，本研究結(jié)合風(fēng)向風(fēng)速等數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計學(xué)方法，對兩者關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:濟(jì)南冬季散射和吸收系數(shù)高值的產(chǎn)生主要受當(dāng)?shù)卦春挽o風(fēng)的影響。而砣磯島散射和吸收系數(shù)高值的產(chǎn)生主要與來自山東地區(qū)的中長距離輸送有關(guān)。且來自京津冀地區(qū)的長距離輸送對其高值的產(chǎn)生也有很大的影響。濟(jì)南春季高值的產(chǎn)生除了受當(dāng)?shù)卦从绊懲?，來自西南區(qū)域的氣流輸送對其也有較大的影響。同時

5、利用后向氣流軌跡模型，量化夏季禹城和泰山各方向氣團(tuán)對氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明:夏季禹城來自東南方向的氣團(tuán)1所貢獻(xiàn)的散射型和吸收型顆粒物最大。該氣團(tuán)運動軌跡較短，運動較慢，且始終貼近地面，在到達(dá)禹城前，路經(jīng)重污染城市濟(jì)南，表明在夏季，禹城作為濟(jì)南下風(fēng)向城市，濟(jì)南的污染情況對禹城有較大影響。夏季泰山短程氣團(tuán)3所貢獻(xiàn)的平均散射和吸收系數(shù)最大，該氣團(tuán)所帶來影響可認(rèn)定為局地源的影響。這表明夏季高山地區(qū)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)主要受局地影響較大。

6、>　　為分析顆粒物粒徑譜對氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的影響，本文針對濟(jì)南冬春季和砣磯島冬季顆粒物粒徑分布及顆粒物數(shù)濃度對光學(xué)性質(zhì)影響進(jìn)行研究。結(jié)果表明:濟(jì)南冬季和春季顆粒物均主要分布在愛根核模中，這主要是因為交通源對濟(jì)南顆粒物數(shù)濃度具有較大的影響。而砣磯島冬季顆粒物數(shù)濃度主要分布在積聚模態(tài)中。同時發(fā)現(xiàn)，在濟(jì)南和砣磯島中，積聚模態(tài)顆粒物數(shù)濃度與散射系數(shù)均呈現(xiàn)較好的相關(guān)性，說明積聚模態(tài)顆粒物對光具有較大的散射作用。
　　本研究針對山東主要地勢類型