沙尘和灰霾天气下毛乌素沙漠地区大气气溶胶的光学特征

利用AERONET榆林站点的数据比较分析了在沙尘和灰霾两种不同天气条件下毛乌素沙漠边缘地区大气气溶胶的光学和物理特性.分析的主要内容包括:气溶胶光学厚度、单次散射反照率、复折射指数、不对称因子、气溶胶粒子的粒度分布、Angstrom波长指数、体积浓度、气溶胶粒子半径等光学和物理参数.分析结果表明,榆林地区大气气溶胶光学特性主要是受到沙尘和人为气溶胶的共同影响.在沙尘天气和灰霾天气下,大气气溶胶的光学特性有显著的差异.     

沙尘和灰霾天气下毛乌素沙漠地区大气气溶胶的光学特征

利用AERONET榆林站点的数据比较分析了在沙尘和灰霾两种不同天气条件下毛乌素沙漠边缘地区大气气溶胶的光学和物理特性。分析的主要内容包括:气溶胶光学厚度、单次散射反照率、复折射指数、不对称因子、气溶胶粒子的粒度分布、Angstrom波长指数、体积浓度、气溶胶粒子半径等光学和物理参数。分析结果表明,榆林地区大气气溶胶光学特性主要是受到沙尘和人为气溶胶的共同影响。在沙尘天气和灰霾天气下,大气气溶胶的光学特性有显著的差异。     

衡水湖地区气溶胶分布特征的航测研究

利用飞机机载粒子测量系统(PMS)对河北省衡水湖自然保护区上空的大气气溶胶粒子进行观测研究。观测结果表明:下垫面、天气条件、逆温等对气溶胶的分布存在较大的影响;衡水湖上空不同高度的气溶胶平均谱分布均呈现出单峰分布;细粒子谱分布在0.28μm左右处出现峰值;多阶Γ函数对气溶胶粒子谱有较好的拟合效果。     

沙尘粒子的物理化学与光学特性

利用激光雷达、卫星、太阳光度计、地面能见度,结合分析化学等资料研究了长程运输到台湾地区的各种粒子的物理化学与光学特性。激光雷达与太阳光度计可以得到沙尘与云的高度分布、大气光学厚度、消光以及粒子大小分布等的信息。地面测站的化学分析等显示沙尘具有增强的水溶性离子:如Na+、K+、Mg2+、Ca2+及Cl-、NO3-、SO42-等。由于这些物质的亲水性,使它们成为云的凝结核。根据粒径分布随着湿度增加而变大,及在一些沙尘事件中观察到云的例案可以知道它们对气候的影响。     

气溶胶对远红外激光辐射的衰减规律研究

计算分析了10.6μm波长远红外激光辐射在不同能见度条件下的大气气溶胶中水平传输的衰减系数、有效传输距离以及斜程传输时的透过率变化规律,对比分析了远红外激光辐射在1.0g/m3的高浓度酸雾和油雾气溶胶中的传输能力。根据Mie理论计算了直径为0.5～40μm的水溶性大气气溶胶和尘状气溶胶粒子对10.6μm激光的散射效率因子、吸收效率因子和消光效率因子。结果表明:气溶胶的消光系数越大、大气能见度越低,大气气溶胶对远红外激光辐射的衰减越严重;在1.0g/m3的高浓度酸雾和油雾气溶胶中远红外激光辐射的有效传输距离只有20～50m。水溶性大气气溶胶和尘状气溶胶粒子对10.6μm激光辐射的衰减机理基本相同,其中散射作用居于主导地位并且平均直径大于5μm的气溶胶粒子对10.6μm远红外激光辐射具有显著的衰减作用。     

中国夏季硫酸盐气溶胶间接辐射强迫的数值模拟

运用发展的区域系统集成模式RIEMS,结合Slingo参数化方案,研究了中国夏季硫酸盐气溶胶对云特性(云滴有效半径)的影响及其所产生的间接辐射效应。模拟的云滴尺度分布基本合理,数值在0～10μm之间,但与卫星数据MODIS相比偏小。硫酸盐气溶胶间接辐射强迫7月平均值为-2.58W/m2,空间变化在-10～-1W/m2之间,最大值出现在东北长白山地区,陆地上的负强迫大于海洋。间接辐射强迫与气溶胶浓度分布和云水分布有密切的关系。     

西北戈壁地区气溶胶的浓度及粒度分布特征

为了获取西北戈壁地区气溶胶随着粒径变化的概率分布函数,对该地区的2次现场取样进行调查。结果表明,采样点气溶胶的质量浓度为0.03~0.1 mg/m3;气溶胶的粒径分布遵循双峰分布的规律,第1个峰值出现在约0.5μm处,第2个峰值出现在约3μm处,其差异主要表现在第2个峰值的面积大小;大多数采样点气溶胶粒子数量中位粒径小于1μm,质量中位粒径位于2~5μm之间。     

太阳光谱仪的定标技术与渤海海域的光学测量

本文以太阳光谱仪为基础介绍了根据仪器测量的电信号数据反演气溶胶光学厚度的基本原理以及依据Langley方法的定标技术。通过两次测量试验对比,提出了一种比较实用的仪器定标方法,即在海洋上空对仪器进行定标并且取得了满意的结果。利用该仪器于2003年8月对渤海海域上空的大气光学特性进行了大面积调查,分析了当时海域上空各种大气参数(气溶胶光学厚度、臭氧浓度以及水汽含量等)的空间分布情况,为我国近海海域二类水体水色遥感反演中大气校正模式的建立提供了必要的数据参考。     

气溶胶在岩体裂隙中迁移特性的实验研究

为得到实际岩体裂隙中气溶胶的穿透行为特性,为山体中存储间的选址及洞室工程防护措施的制定提供精确的数据支持,利用电子低压碰撞器对气溶胶在岩体裂隙中的穿透率进行实验测量,得到气流速度、粒径大小、裂隙长度、裂隙高度等参数对穿透率的影响。结果表明,在较低的流速下,小粒径粒子的穿透率随流速的增大稍微增大,大粒径粒子趋势不明显;随着气溶胶粒径的增大,穿透率先增大后减小,峰值在0.3～1.0μm之间;随着裂隙长度的增加,穿透率呈指数减小,且不同长度裂隙、不同粒径气溶胶粒径的穿透率减小趋势基本一致;裂隙高度的增加使气溶胶的穿透率显著增大,高为1.0 mm的裂隙中,气溶胶的穿透率更大,更接近理论结果;在常温常压下,高为0.1 mm的裂隙中,流速为5.6 m/s时,粒径为0.3μm的气溶胶在0.1 mm宽岩体裂隙中的迁移距离非常有限。粒子除了受重力沉积和扩散沉积作用,还受到碰撞效应等作用。     

河北地区秋季大气气溶胶物理特征分析

利用2005年10月20日在河北省石家庄和邯郸地区进行的一次飞机探测资料,初步分析了石家庄和邯郸上空的气溶胶粒子数浓度、粒径、粒子谱垂直分布特征,对石家庄与邯郸之间的水平飞行气溶胶粒子数浓度资料进行分析,并对石家庄、邯郸的气溶胶粒子谱进行函数拟合。结果表明:各高度层气溶胶粒子数浓度基本上都是石家庄高于邯郸,各高度层粒子平均直径基本上都是石家庄低于邯郸。两地气溶胶粒子数浓度、粒子平均直径随高度的分布有不同特点。石家庄、邯郸气溶胶粒子谱谱型,低层相似,基本都是单调下降,高层粒子谱谱型为多峰型。3100m高度层粒子数浓度在水平方向上分布不均匀,城市附近上空气溶胶粒子数浓度相对较大,郊县气溶胶粒子数浓度相对较小。随着高度增加,粒子数浓度减小,水平方向的绝对变化越来越小。利用幂函数N(D)=AD-B可以对不同高度气溶胶粒子谱进行较好的拟合。     

西安黑碳气溶胶的污染特征及其成因分析

对2006年3月～2007年2月在西安获得的黑碳气溶胶观测资料及相关气象资料进行分析。结果表明,西安黑碳气溶胶浓度变化幅度很大,全年黑碳日均浓度变化范围为1400～30000ng·m-3,平均值为10000ng·m-3。在春、秋、冬3季其浓度日变化具有明显的双峰特征。西安市黑碳浓度秋、冬季节的月份高,春、夏月份低。黑碳季节平均浓度分别为春季9400ng·m-3,夏季为7100ng·m-3,秋季12000ng·m-3,冬季11900ng·m-3。黑碳浓度的频次分布表明低浓度值在春季和夏季所占比例大大高于秋、冬季节。研究发现气象要素(风速和混合层高度)对黑碳浓度有重要的影响。     

Stratification and Size Distribution of Aerosols Retrieved from Simultaneous Measurements with Lidar, a SunPhotometer, and an Aureolemeter

Vertical profiles of backscattering coefficients, optical thicknesses, and columnar size distributions of aerosols were obtained by simultaneous measurements with lidar, a sunphotometer, and an aureolemeter in Tsukuba, Japan, from November 1991 to December 1992. Several conspicuous characteristics were found in the relationship between aerosol size distribution and stratification. In summer an accumulation mode is dominant, and aerosols were heavily loaded in the planetary boundary layer. Turbid atmospheres with an abundance of large particles are observed in the middle troposphere in the spring. In autumn and winter the troposphere is clear so that columnar aerosol size distributions reflect stratospheric aerosols. During the observation period, volcanic aerosols that are due to the Mt. Pinatubo eruption were being loaded in the stratosphere. The mode radius in the volume size distribution of the stratospheric aerosol was observed to increase from 0.45 mum in November 1991 to 0.6 mum in October 1992, and decreased after October 1992. Total aerosol loading in the stratosphere was estimated to be maximum in the spring of 1992, minimum in the autumn of 1992, and increased again after the autumn of 1992.     

北京城区和远郊区大气细颗粒PM_(2.5)元素特征对比分析

为了对比大气悬浮颗粒PM2.5及其所含元素在北京城区与远郊区的特征,在2007年不同季节和2008年北京奥运会期间进行了PM2.5的采样分析。结果表明:城区PM2.5和元素的浓度均高于郊区,元素浓度在城区与郊区具有不同的季节变化特征,春、冬季地壳元素浓度在城区与郊区都有所增加,在城区S元素和其它污染元素在秋、冬季最高,而郊区S元素浓度在夏季最高。污染元素的富集程度夏秋季高于春冬季,郊区高于城区,城、郊两地PM2.5中元素来源相似。雾霾天PM2.5及元素浓度在城区增加明显,奥运期间污染元素的质量分数较奥运前明显降低。     

Studies on Lower Tropospheric Aerosols over New Delhi,India Using Lidar

This study reports the altitude distribution of physical and optical properties of aerosols in the lower troposphere over the urban tropical region Delhi measured using an UV (355 nm) lidar which is capable of operating in both day and night time. It is observed that there is strong seasonal variation in the altitude (from 0.4 to 4 km) distribution of aerosols during the observation period from July 2009 to May 2010. The aerosol extinction coefficient and depolarization values range from 0.02 to 0.6 km^?1 and 0.02 to 0.05 respectively during the observation period. Relatively high aerosol extinction coefficient values were observed below 1.5 km altitude during the autumn season may be due the festivals and bio-mass burning activities. In all the seasons except winter, the aerosol loading from 0.4 km to 4 km range contributes more than 38% to the atmospheric column optical depth.     

福州市PM2.5中碳组分的污染特征研究

于2015年3月-2016年1月在福州市八个点位采集春夏秋冬四个季节的大气细颗粒物PM_2.5样品,共861个,采用热光反射法测定了PM_2.5中的含碳物质OC、EC,探讨OC、EC的浓度水平、季节变化、相关性、OC/EC的比值以及二次有机碳(SOC)的分布特征。结果表明,福州市大气PM_2.5中OC的浓度范围为(6.2~10.8)μg/m3,EC的浓度范围为(2.0~4.1)μg/m3,总碳TC在PM_2.5中所占的比例范围为(28.7~34.6)%。各点位中OC、EC的季节变化特征为春>冬>秋>夏。OC/EC的比值均大于2.0左右,说明各点位PM_2.5中存在二次有机碳。运用OC/EC最小比值法对SOC的含量进行估算,SOC年平均浓度为3.8μg/m3,占OC含量的46.8%。SOC对PM_2.5的贡献率春、冬季比夏、秋季高,这可能与夏季温度高、光照强烈有利于光化学反应进行有关。夏、秋、冬三个季节OC与EC的相关性较好,春季OC与EC的相关性差,说明夏秋冬三季节OC与EC的来源相同,春季OC与EC来源相对复杂。OC和EC中不同温度段的碳组分构成和TC与K+的相关性分析表明汽油车尾气排放、燃煤排放、生物质燃烧是福州大气碳质组分的主要来源。     

Seasonal variations of pH and electrical conductivity in a snow-firn pack on Glacier No. 1, eastern Tianshan,China

Analyses of pH and electrical conductivity (EC) in surface snow and snow-firn pack samples collected successively in a weekly basis during September 2002 to September 2004 on the east branch of Glacier No. 1, eastern Tianshan, China is presented. pH and EC in surface snow show obvious seasonal variations. pH and EC values are high in spring and early summer, and they are low in late summer; moreover, pH value indicates more and less alkalinity in spring and winter, respectively. In addition, both pH and EC peaks strongly coincide with the corresponding period of greatest NE and ENE wind velocity. After deposition, pH and EC in snow-firn pack display diverse features and seasonal trends, which correlate with snow compaction, dry deposition, precipitation and temperature, and so on. Furthermore, both pH and EC peaks occur above dust layers, and are adjacent to dust layers in some snow-firn packs. This implies that dust layers may have an influence on the elution process of soluble ions. In addition, linear correlation analyses among major chemical species (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, NH₄⁺, Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻, pH and EC) in surface snow indicate that Ca²⁺ is the key ion determining pH and EC in the study area.     

7Be in ground level air in Daejeon, Korea

(7)Be concentrations in the ground level air in Daejeon, Korea were determined during the period of January 1998 to December 2009 by gamma-ray spectrometric analysis of particulate samples collected on filter paper with a high-volume air sampler. The monthly concentrations of (7)Be in the ground level air were in the range of 1.3-7.7 mBq m(-3) with strong seasonal trends of low values in the summer and high values in the spring and autumn. The annual mean values of (7)Be concentrations showed weak reverse correlation with the annual average sunspot number.     

大同市秋季大气气溶胶化学成分及来源解析

采集了大同市2004年9月大气颗粒物样品,应用外束质子激发X荧光(PIXE)方法分析得到了20种元素浓度谱分布。分析结果表明:大气颗粒物样品中绝大多数元素的浓度较低,多数元素呈粗粒模态分布;大同市秋季颗粒物污染较轻。富集因子分析结果表明,大同市秋季大气中颗粒物主要来源于源燃煤尘、土壤尘和工业排放源。