近年來,我國東部地區(qū)發(fā)生濃霧大氣的現(xiàn)象明顯增加,本研究在高山清潔地區(qū)(廬山)和城市(南京)開展?jié)忪F觀測實驗,通過對照高山云霧理化特征,以探究城市濃霧中不同尺度霧滴的化學組分與大氣復合污染物以及霧的微物理特征之間關(guān)系。2013年12月在南京和2016年1月在廬山設(shè)立采樣點,進行外場霧觀測實驗。利用觀測實驗中獲取的三級分檔霧水和分粒徑氣溶膠的水溶性離子濃度,氣溶膠數(shù)濃度譜、霧滴譜以及自動氣象站獲取的氣象要素等資料,通過對比研究濃霧過程中4-16μm(三級)、16-22μm(一一級)、22μm(一級)3個粒徑范圍霧滴(霧水)與分粒徑氣溶膠的微物理特征和化學特性,探討不同粒徑氣溶膠粒子吸濕增長對霧滴的貢獻以及氣溶膠離子組分對不同尺度霧滴化學性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,南京的城市濃霧形成后,霧滴的增多主要集中在第三級4-16μm的小滴階段,第二級中滴(16-22μm)和第一級大滴(22μm)增加數(shù)量相對較少。分粒徑氣溶膠0.5-1μm的中粒徑氣溶膠粒子數(shù)量下降最多,凝結(jié)增長貢獻最大。小霧滴繼續(xù)碰并成長為中滴和大滴,中滴和大滴繼續(xù)捕獲小滴,而且捕獲效率逐漸增大,使霧滴向大滴端變化,霧滴譜也相應(yīng)變寬。廬山云霧霧滴同樣是第三級小滴數(shù)濃度最高,中滴和小滴相對更低一個數(shù)量級。與廬山霧滴相比,南京濃霧中霧滴數(shù)濃度數(shù)值較小,但變化趨勢更為一致,較為平緩,而且第三級小滴和第二級中滴數(shù)值相近。南京三級分檔霧水的pH值為2.7-6.9,呈酸性,第三級霧水的pH值最小,第二級和第一級相對較高,平均值分別是4.58、5.27和5.68。小滴霧水電導率數(shù)值最高,第三級霧水的電導率達到1000μs/cm以上。廬山三級分檔云霧水各級pH平均值分別為5.16、5.11和4.79, 呈輕度酸性。電導率在33.1-268μS/cm范圍內(nèi),離子濃度遠低于南京霧水。南京三級分檔霧水中測定的陰、陽離子濃度在4-16μm小滴霧水中均為最高,在第二級和第一級霧水中相差不大。陰離子中NO3-和SO42-濃度最高,Cl--NO2-濃度最低,而且各陰離子所占比重相對穩(wěn)定,變化不大。與以往南京霧水觀測實驗得到的SO42-濃度古絕對優(yōu)勢的結(jié)論有差異,南京大氣污染由硫酸型向氮氧化物為主的復合型污染轉(zhuǎn)化。陽離子中Ca2+的濃度在第一級大滴霧水中最高,二級和三級霧水中NH4+的濃度最高,Na+、K+和Mg2+的濃度相對很低。陰離子NO3-和SO42-來源相似,主要是吸收了硫酸鹽氣溶膠和硝酸鹽氣溶膠粒子以及氣態(tài)污染物,與分粒徑氣溶膠中各粒徑段陰離子NO3-和SO42-均表現(xiàn)出較高值相對應(yīng)。霧水中陽離子含量較高的Ca2+則主要來自于對氣溶膠的吸收,同樣在氣溶膠中檢測到陽離子Ca2+濃度最高。在廬山云霧水的離子成分中,陽離子NH4+所占比例最高,各級霧水陰離子中,NO3-的比例最高,其次為SO42-。廬山大氣污染也發(fā)生轉(zhuǎn)型,從硫酸型污染轉(zhuǎn)化為氮氧化物氧化為主的復合型污染。在南京濃霧天氣中,能見度為50m左右,短波輻射減弱形成穩(wěn)定逆溫層,霧體發(fā)展強盛,霧頂高度在500m左右,有助于污染氣溶膠的累積并吸濕增長向霧滴轉(zhuǎn)化。廬山的兩次云霧以北風風向為主,且風速較大,低溫環(huán)境和較低的水汽壓有利于濕空氣受地勢抬升后凝結(jié)形成霧滴。采樣點受輻射降溫影響較小,受平流輸送影響較大。相比之下南京城市濃霧中霧滴的存在更為穩(wěn)定,廬山云霧滴的停留較為短暫。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：P426.4;X513
【部分圖文】：

圖１．１本文研究路線逡逑

ｙ邐圖２．２南京觀測點附近建設(shè)施工點及工廠分布逡逑（Ａ．南京信息工程大學（觀測采樣點）；Ｂ．南京信息人學內(nèi)房Ｍ建筑施Ｉ：；逡逑Ｃ．寧六公路地鐵施工；Ｄ．鋼鐵廠；Ｅ．熱電廠；Ｆ．氮肥廠；Ｇ．揚子石化廠）逡逑廬山位于江西銪九江市，東經(jīng)１丨５°５２＇－１１６°８＇，北緯２９°２６＇－２９°４１＇。北鄰長江，東逡逑靠鄱陽湖，西近京九鐵路大通脈。＆約２５公里，寬約１０公里，有９０余座山峰綿延形成，逡逑四周再無山峰相連，為了孤立成山的奇特山群。廬山屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，山地逡逑氣候特征明顯，四季分明，常年最高氣溫在３２°Ｃ左右，最低達到－１６．８°Ｃ，全年平均氣溫逡逑為１１．４°Ｃ，適宜人體，為夏季避暑勝地。廬山頂端因處高空地帶，加上江環(huán)湖繞，濕潤逡逑氣流在前進中受到山地阻擋，易于成云降雨。所以，廬山雨量豐沛，全年平均降雨量１９１７逡逑毫米，年平均有雨日達１６８天。廬山云霧較多，全年平均有霧日達１９２天，多集中在３逡逑月中旬至１０月上旬１５４１，平均有霧日達月均１９．９天，即使在有霧日最少的７月，平均也逡逑；５５｝

邐＾ｆ＼ｊ邋故邋ｊｗ“？邋＇、＇．＇＿ｔ＾Ｘ＾．ｋ，％／＇＇、？＊逡逑ｙ邐圖２．２南京觀測點附近建設(shè)施工點及工廠分布逡逑（Ａ．南京信息工程大學（觀測采樣點）；Ｂ．南京信息人學內(nèi)房Ｍ建筑施Ｉ：；逡逑Ｃ．寧六公路地鐵施工；Ｄ．鋼鐵廠；Ｅ．熱電廠；Ｆ．氮肥廠；Ｇ．揚子石化廠）逡逑廬山位于江西銪九江市，東經(jīng)１丨５°５２＇－１１６°８＇，北緯２９°２６＇－２９°４１＇。北鄰長江，東逡逑靠鄱陽湖，西近京九鐵路大通脈。＆約２５公里，寬約１０公里，有９０余座山峰綿延形成，逡逑四周再無山峰相連，為了孤立成山的奇特山群。廬山屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，山地逡逑氣候特征明顯，四季分明，常年最高氣溫在３２°Ｃ左右，最低達到－１６．８°Ｃ，全年平均氣溫逡逑為１１．４°Ｃ，適宜人體，為夏季避暑勝地。廬山頂端因處高空地帶，加上江環(huán)湖繞，濕潤逡逑氣流在前進中受到山地阻擋，易于成云降雨。所以，廬山雨量豐沛，全年平均降雨量１９１７逡逑毫米，年平均有雨日達１６８天。廬山云霧較多，全年平均有霧日達１９２天，多集中在３逡逑月中旬至１０月上旬１５４１

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張悅;樊曙先;李皓;康博識;;氣溶膠輻射效應(yīng)在華東地區(qū)一次霧霾過程中的作用[J];氣象學報;2016年03期

2 岳巖裕;牛生杰;張羽;徐峰;;湛江東海島海霧霧水化學特征的對比分析[J];環(huán)境科學學報;2016年05期

3 郭麗君;郭學良;方春剛;朱士超;;華北一次持續(xù)性重度霧霾天氣的產(chǎn)生、演變與轉(zhuǎn)化特征觀測分析[J];中國科學:地球科學;2015年04期

4 孫玉;樊曙先;張健;張悅;孟慶紫;何佳寶;李一;;南京2013年冬季三級分粒徑霧水化學特征[J];中國環(huán)境科學;2015年04期

5 吳彬貴;馬翠平;蔡子穎;于雷;趙娜;曲曉黎;;輻射霧局地爆發(fā)性增強原因探討[J];高原氣象;2014年05期

6 吳奕霄;銀燕;顧雪松;譚浩波;汪亞;;南京北郊大氣氣溶膠的吸濕性觀測研究[J];中國環(huán)境科學;2014年08期

7 王愛平;朱彬;銀燕;金蓮姬;張磊;;黃山頂夏季氣溶膠數(shù)濃度特征及其輸送潛在源區(qū)[J];中國環(huán)境科學;2014年04期

8 王紅磊;朱彬;沈利娟;張澤鋒;劉曉慧;;春節(jié)期間南京氣溶膠質(zhì)量濃度和化學組成特征[J];中國環(huán)境科學;2014年01期

9 張人禾;李強;張若楠;;2013年1月中國東部持續(xù)性強霧霾天氣產(chǎn)生的氣象條件分析[J];中國科學:地球科學;2014年01期

10 文彬;銀燕;秦彥碩;陳魁;;2009年夏季黃山云霧水化學特征及來源分析[J];中國環(huán)境科學;2012年12期

相關(guān)會議論文 前1條

1 濮梅娟;嚴文蓮;李子華;;2006年南京冬季霧爆發(fā)性增強的物理特征研究[A];第十五屆全國云降水與人工影響天氣科學會議論文集（Ⅱ）[C];2008年

本文編號：2833493