【摘要】：氣溶膠化學(xué)組分是影響云霧微物理特征的重要因素,在用氣候模式研究我國氣溶膠對氣候變化的影響時,需要考慮氣溶膠多化學(xué)組成的綜合效應(yīng)。由于傳統(tǒng)的多組分對云微物理特征影響的模擬研究,模式均需要設(shè)定固定的組分和大量參數(shù),使得計算的誤差較大而且工作效率較低。因此需要利用吸濕參數(shù)κ綜合反映多化學(xué)組分氣溶膠對云霧微物理特征的影響,而無需知道具體的氣溶膠化學(xué)組分。由于國內(nèi)外目前對吸濕性參數(shù)κ的研究很少,尤其是對黃山地區(qū)的κ的研究是少之又少,因此本文利用2014年7月7-27日黃山光明頂串聯(lián)差分遷移率分析儀(H-TDMA)觀測到的氣溶膠吸濕性參數(shù)κ、Anderson 9級采樣器獲得的氣溶膠離子組分、OC數(shù)據(jù)和寬范圍粒徑譜儀(WPS)觀測獲得的氣溶膠數(shù)譜資料,首先對多尺度氣溶膠吸濕性參數(shù)進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上建立了該地區(qū)觀測期間多尺度κ的參數(shù)化方案,最后以κ分布和根據(jù)WPS觀測獲得的氣溶膠濕譜,計算得到氣溶膠“干”譜,并將其作為模式模擬的初始條件,利用改進(jìn)的κ分布絕熱分檔氣塊模式,研究了黃山夏季多組分氣溶膠對云霧微物理特征的影響。觀測期間影響黃山夏季氣溶膠來源的主要?dú)鈭F(tuán)包括西南氣團(tuán)、北方氣團(tuán)以及東南氣團(tuán)。K的變化范圍在0.2-0.48之間,且隨粒徑增加先增大后減小。不同氣團(tuán)背景下K分布不同,粒徑小于1.1 μm時,西南氣團(tuán)影響時K值最大；而粒徑大于1.1 μm時,呈相反的分布狀態(tài)。粒徑小于1.1μm和大于1.1μm時,構(gòu)建的κ的參數(shù)化方案分別為κreg=0.12+0.45fNH4+0.63fSO42-+0.18fWSOC和Kreg=0.01+0.78fNH：+0.76fNo3-+0.8fSO42--0.28fca2++0.14fwSOC。兩個參數(shù)化方案均能較好的預(yù)報κ,預(yù)報值Kreg與計算值K存在較好的相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)通過了置信度99%的顯著性檢驗,且預(yù)報誤差在30%范圍內(nèi)。氣溶膠粒子臨界過飽和度數(shù)值隨干半徑的增加而減小,半徑小于0.01μm時,這種趨勢最明顯,不同氣團(tuán)背景下,其數(shù)值東南氣團(tuán)時最大,西南氣團(tuán)時最小。云霧滴數(shù)濃度隨上升速度的增加顯著增加,同一上升速度時,云霧滴數(shù)濃度西南氣團(tuán)時最大,東南氣團(tuán)時最小。云霧滴譜型在同一氣團(tuán)背景下,上升速度小時云霧滴譜較寬,隨上升速度的增加云霧滴譜逐漸變窄；上升速度相同時,云霧滴譜西南氣團(tuán)影響下最寬,東南氣團(tuán)影響下最窄。觀測期間云霧滴數(shù)隨粒徑增加而減小,不同氣團(tuán)背景下,云霧滴數(shù)西南氣團(tuán)時最大,東南氣團(tuán)時最小。實測的與模擬的云霧滴譜分布特征對比發(fā)現(xiàn),3-4μm粒徑段模擬的云霧滴數(shù)目比實測的高,隨上升速度增加,這種差異顯著增大；但觀測期間不同背景下觀測到的最大云霧滴數(shù)和模擬值之間差異較小。該改進(jìn)的κ分布的氣塊模式能更好的模擬多組分氣溶膠對云霧微物理特征的影響。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X513;P426

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本文編號：2730613