【摘要】：大氣氣溶膠作為大氣的重要組成部分,其濃度和粒徑分布是研究其對(duì)大氣環(huán)境和氣候影響的重要物理參量。排放到大氣中的氣溶膠濃度較高時(shí),常常導(dǎo)致霧霾天氣的發(fā)生,霾污染不僅會(huì)降低大氣能見度,也會(huì)對(duì)人體健康造成危害。大氣邊界層作為最貼近下墊面的大氣,是人類生存的主要環(huán)境大氣層,大氣邊界層結(jié)構(gòu)變化影響大氣污染物的擴(kuò)散能力。研究氣溶膠粒子在邊界層內(nèi)的分布特征可為大氣環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)。本文基于2017年1月1日～1月20日成都市系留汽艇探測(cè)低層大氣氣象要素和大氣顆粒物垂直探空的加密觀測(cè)資料,結(jié)合地面氣象站點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),研究了大氣邊界層氣溶膠垂直分布的日變化,綜合分析了不同污染程度和一次重霾污染過(guò)程中氣溶膠的垂直分布特征。研究結(jié)果表明:(1)成都市冬季夜晚(20時(shí)、23時(shí)、02時(shí)、05時(shí)、08時(shí))均出現(xiàn)接地逆溫,平均逆溫層厚度為80m,平均逆溫強(qiáng)度為2.3℃/100m,逆溫層下平均相對(duì)濕度隨高度遞減,近地表平均相對(duì)濕度超過(guò)90%,主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。夜晚強(qiáng)逆溫、高濕、低風(fēng)速的天氣條件導(dǎo)致地面氣溶膠數(shù)濃度堆積,污染嚴(yán)重。冬季白天(11時(shí)、14時(shí)、17時(shí))大氣層結(jié)不穩(wěn)定,平均溫度隨高度遞減,平均相對(duì)濕度隨高度遞增,氣溶膠粒子垂直分布呈鋸齒狀。(2)不同污染程度天氣下氣溶膠數(shù)濃度垂直分布特征差異明顯:輕度污染日氣溶膠濃度的垂直分布主要受相對(duì)濕度和風(fēng)向的影響;中度污染日氣溶膠粒子垂直分布范圍變化不大,主要受風(fēng)速風(fēng)向條件影響;重度污染日氣溶膠粒子垂直分布呈現(xiàn)鋸齒狀結(jié)構(gòu);嚴(yán)重污染日地面氣溶膠粒子數(shù)濃度高出輕度污染日8倍多。(3)重霾污染期間,大氣邊界層晝夜變化特征削弱。穩(wěn)定邊界層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)25次,對(duì)流邊界層結(jié)構(gòu)僅出現(xiàn)3次,大氣邊界層結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定,邊界層高度普遍低于1000m。霾污染發(fā)生、維持及消散階段大氣邊界層氣溶膠垂直結(jié)構(gòu)具有明顯差異:霾污染發(fā)生階段,大氣邊界層氣溶膠粗細(xì)粒子主要集中在300m高度以下,近地面層大氣氣溶膠粒子累積觸發(fā)霾污染事件;霾維持階段,大氣顆粒物粒子濃度數(shù)垂直方向趨于一致,大氣邊界層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中存在強(qiáng)的大氣垂直混合作用;在霾消散階段,較高處的氣溶膠粒子濃度最先下降,且下降幅度最大,表明對(duì)流層自由大氣作用對(duì)霾污染發(fā)消散具有的影響。(4)大氣邊界層風(fēng)速的增大加劇了大氣傳輸擴(kuò)散,其作用對(duì)較細(xì)顆粒更為顯著。溫度與大氣顆粒濃度在近地層呈負(fù)相關(guān),在100m以上的高度呈正相關(guān)。大氣邊界層低層偏冷,高層偏暖的穩(wěn)定大氣熱力層結(jié)減弱了大氣污染物的垂直擴(kuò)散。高相對(duì)濕度有利于促進(jìn)氣溶膠粒子的吸濕增長(zhǎng)和液相化學(xué)反應(yīng),加劇霾污染發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X513
【圖文】：

邐南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑直廓線進(jìn)行對(duì)比分析；逡逑第四章《不同污染程度下氣溶膠濃度垂直分布特征》，選取觀測(cè)期間不同污染程度逡逑曰的典型廓線進(jìn)行分析，結(jié)合大氣邊界層內(nèi)氣象要素垂直分布展開說(shuō)明；逡逑第五章《一次重霾污染過(guò)程個(gè)例分析》，重點(diǎn)對(duì)一次重霾污染過(guò)程中的邊界層結(jié)構(gòu)逡逑進(jìn)行分析研究，計(jì)算邊界層高度，探討邊界層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和對(duì)氣溶膠污染的影響。逡逑第六章《結(jié)論與展望》，對(duì)本文的研究?jī)?nèi)容的實(shí)質(zhì)和創(chuàng)新點(diǎn)作出總結(jié)，對(duì)未來(lái)工作逡逑的期許與展望。逡逑

起了國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注。逡逑本研究中試驗(yàn)站點(diǎn)的具體位置在成都市溫江區(qū)氣象觀測(cè)站（１０３°５１’Ｅ，３０°４５’Ｎ，海逡逑拔約５３９ｍ），四周空曠無(wú)高樓，周圍有居民居住，無(wú)明顯工業(yè)污染源。圖２．１是垂直觀逡逑測(cè)場(chǎng)地示意圖。逡逑ＭＥ逡逑圖２．１垂直觀測(cè)場(chǎng)地不意圖逡逑７逡逑

制動(dòng)桿和鼓罩開關(guān)可強(qiáng)制絞車停止運(yùn)行。內(nèi)置電路保護(hù)裝置，可以防止過(guò)載和過(guò)熱。自逡逑剎蝸輪驅(qū)動(dòng)可以確保在斷電情況下仍然可控制纜線的輸送。當(dāng)斷電時(shí)，手動(dòng)曲柄可以用逡逑來(lái)控制氣球的高度。絞車的設(shè)計(jì)緊湊合理，便于運(yùn)輸。圖２．２為系留汽艇及絞車擺放示逡逑意圖。逡逑（３）邐ＳＰＳ２２０Ｔ探測(cè)處理器：逡逑ＳＰＳ２２０Ｔ探測(cè)處理器包括：ＵＲＲ２０ＵＨＦ接收單元、ＭＷＩ２１０接口處理器、ＵＰＰ２１０逡逑接收處理器和ＭＷＰ２１０電源。它是ＶａｉｓａｌａＤｉｇｉＣＯＲＡ系留探測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收和處理逡逑的重要部分。探空儀發(fā)射信號(hào)至ＳＰＳ２２０Ｔ探測(cè)處理器，它自動(dòng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收和處理，逡逑然后直接輸出解碼后的氣壓、溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等數(shù)據(jù)到工作站計(jì)算機(jī)上，ＳＰＳ２２０Ｔ逡逑接收機(jī)的頻率可通過(guò)系統(tǒng)工作站和ＷＩＮＤＯＷＳ軟件人為設(shè)置。逡逑（４）邐ＶａｉｓａｌａＴＴＳｌｌｌ邋探空儀：逡逑ＶａｉｓａｌａＴＴＳｌｌｌ探空儀（圖２．３）是ＴＴ１２邋ＶａｉｓａｌａＤｉｇｉＣＯＲＡ系留探空系統(tǒng)的核心部逡逑分。它能精確地測(cè)量大氣邊界層的溫度、氣壓、相對(duì)濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素。探逡逑８逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2747203