青藏高原地區(qū)冰雪中吸收性粒子的含量及來源解析
發(fā)布時(shí)間:2020-03-30 23:29
【摘要】:黑碳(Black Carbon,BC)、有機(jī)碳(Organic Carbon,OC)和沙塵(Mineral Dust,MD)是冰雪中主要的三種吸收性粒子,它們?cè)诖髿庵薪?jīng)過長(zhǎng)距離傳輸并通過干濕沉降(如降雪和降雨)到達(dá)冰雪表面后,能夠極大的降低冰雪表面的反照率,使其吸收更多的太陽輻射,從而加速冰雪的消融,導(dǎo)致區(qū)域甚至全球氣候及水循環(huán)變化。另外有機(jī)碳又分為可溶性有機(jī)碳(Water-Soluble Organic Carbon,WSOC)和難溶性有機(jī)碳(Insoluble Organic Carbon,ISOC)兩大類。青藏高原地區(qū)又被稱為地球第三極,該地區(qū)孕育著除地球南北極以外最大的冰雪儲(chǔ)量,然而,青藏高原的冰川近幾十年來正經(jīng)歷著大范圍的消融退縮,且有逐漸加劇的趨勢(shì),吸收性粒子的存在被認(rèn)為是加速冰雪消融的潛在因子;诖,本文選取了2013年~2015年青藏高原七條冰川67個(gè)站點(diǎn)共189個(gè)冰雪樣品進(jìn)行了光學(xué)及化學(xué)分析,利用黑碳積分光譜儀以及電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)量樣品中黑碳、難溶性有機(jī)碳以及沙塵中主要吸收性成分鐵元素的含量,另外結(jié)合對(duì)冰雪樣品中可溶性離子以及痕量元素的分析,同時(shí)基于富集因子、正定矩陣因子分解法、因子分析法以及后向軌跡追蹤模式方法對(duì)冰雪樣品中吸光性粒子的排放源進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果表明在所研究的七條冰川地區(qū)黑碳、難溶性有機(jī)碳以及鐵元素的含量變化范圍分別為10-3100 ng g~(-1)、10-17000 ng g~(-1)和10-3500 ng g~(-1),平均值為218±397 ng g~(-1)、1357±2417 ng g~(-1)和241±452 ng g~(-1);同時(shí)黑碳、難溶性有機(jī)碳和鐵元素的含量都展現(xiàn)出從北到南減少的趨勢(shì)。從三種吸收性粒子在450 nm處的相對(duì)光吸收貢獻(xiàn)的分析中可以看出,求勉雷克塔格冰川、煤礦冰川、唐古拉冰川和羊八井冰川地區(qū)黑碳占主導(dǎo)地位,而在七一冰川、玉珠峰冰川和哈日欽冰川地區(qū)黑碳和難溶性有機(jī)碳的相對(duì)光吸收貢獻(xiàn)是相當(dāng)?shù)摹A硗?七條冰川地區(qū)樣品中的黑碳以及所測(cè)量的化學(xué)元素經(jīng)過正定矩陣因子分解(Positive Matrix Factorization,PMF)方法分析得到工業(yè)污染(33.1%)、生物質(zhì)燃燒(29.4%)和土壤沙塵(37.5%)是青藏高原冰川中吸收性粒子的主要來源,其中求勉雷克塔格冰川、煤礦冰川和羊八井冰川地區(qū)污染物的來源主要是土壤沙塵;哈日欽冰川地區(qū)污染物的來源主要是工業(yè)污染;玉珠峰冰川地區(qū)污染物主要來源于土壤沙塵和工業(yè)污染;唐古拉冰川地區(qū)污染物主要來源于土壤沙塵和生物質(zhì)燃燒;而對(duì)七一冰川地區(qū)來說,土壤沙塵源、工業(yè)污染源和生物質(zhì)燃燒源所占的比例大致相同,生物質(zhì)燃燒源略高。
【圖文】:
黑碳排放源和其在氣候系統(tǒng)中的作用示意圖(Bondetal.,2013)
3層積雪中黑碳造成的氣候效應(yīng)以及反饋示意圖(Bon膠沉降到積雪中時(shí),會(huì)造成很大的氣候效應(yīng),氣候效應(yīng)以及反饋示意圖。沉降到積雪中的黑同時(shí)積雪表面反照率的變化大小取決于積雪中大小。隨著積雪的升華,黑碳就會(huì)聚集在積雪
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:P343.6;P426.65
【圖文】:
黑碳排放源和其在氣候系統(tǒng)中的作用示意圖(Bondetal.,2013)
3層積雪中黑碳造成的氣候效應(yīng)以及反饋示意圖(Bon膠沉降到積雪中時(shí),會(huì)造成很大的氣候效應(yīng),氣候效應(yīng)以及反饋示意圖。沉降到積雪中的黑同時(shí)積雪表面反照率的變化大小取決于積雪中大小。隨著積雪的升華,黑碳就會(huì)聚集在積雪
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:P343.6;P426.65
【參考文獻(xiàn)】
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1 白春妹;賴煥生;;福建省主要大氣污染物分布研究[J];福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年06期
2 唐祥祥;王茉;徐柏青;;青藏高原大氣和雪冰黑碳的空間分布特征[J];地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào);2017年05期
3 石洪s,
本文編號(hào):2608208
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