發(fā)布時(shí)間：2020-10-11 07:12

　　 在東北地區(qū)冬季吸光性顆粒物排放較多且積雪面積減少、融雪時(shí)間提前的大背景下,積雪中的吸光性顆粒物(黑碳、沙塵和煤灰等)通過(guò)干濕沉降至積雪中,能夠有效降低積雪反照率,增加對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收,進(jìn)一步減小積雪覆蓋面積,加速積雪融化,對(duì)區(qū)域水循環(huán)和全球氣候均有著至關(guān)重要的影響。本文基于室內(nèi)試驗(yàn),采用哈爾濱師范大學(xué)(江北校區(qū))校園內(nèi)2018年1月至3月期間的自然積雪,通過(guò)2種吸光性顆粒物存在方式(沉積表面、均勻混合),人為地向定量積雪樣本中分別添加7種吸光性顆粒物質(zhì)(黑碳、沙塵、煤灰、黑碳+沙塵、黑碳+煤灰、沙塵+煤灰、黑碳+沙塵+煤灰),觀測(cè)各方式下吸光性顆粒物對(duì)積雪融化時(shí)間的影響與差異,并結(jié)合黑碳粒徑和溫度等影響因素,定量評(píng)估了各因素對(duì)融雪時(shí)間的貢獻(xiàn)率。結(jié)果表明:(1)吸光性顆粒物對(duì)積雪融化時(shí)間產(chǎn)生了顯著影響,且不同顆粒物之間對(duì)融雪時(shí)間的影響存在一定差異。雪中任何一種吸光性顆粒物的存在,均使積雪融化時(shí)間小于對(duì)照組,同時(shí)隨著顆粒物濃度增加,融雪時(shí)間均隨之減少。黑碳和沙塵兩種顆粒物對(duì)積雪融化時(shí)間的影響與其他顆粒物之間有明顯差異。黑碳是使得積雪融化時(shí)間減少速度最快的顆粒物,而沙塵則為最慢;(2)吸光性顆粒物的存在方式對(duì)積雪融化時(shí)間的影響存在差異(黑煤和黑塵煤除外),主要表現(xiàn)為均勻混合于積雪中的融化時(shí)間小于沉積于積雪表面時(shí)的融化時(shí)間;(3)黑碳粒徑越大積雪融化時(shí)間越少,且減少速度逐漸減慢。黑碳粒徑與濃度共同作用于融雪時(shí),黑碳濃度對(duì)積雪融化時(shí)間減少的貢獻(xiàn)率更大,約為70.925%,而粒徑的貢獻(xiàn)率僅為29.075%;(4)溫度對(duì)積雪融化時(shí)間的變化具有顯著影響。在任何黑碳濃度水平下,均表現(xiàn)出隨溫度升高融雪時(shí)間減少且減少速度逐漸減慢的變化特征。在溫度與黑碳濃度二者的共同影響下,溫度對(duì)積雪融化時(shí)間減少的貢獻(xiàn)率更大,約為73.953%,而黑碳濃度的貢獻(xiàn)率僅為26.047%。
【學(xué)位單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P426.635
【部分圖文】：

(a) (b)圖 2-1 試驗(yàn)雪樣采集過(guò)程圖(a)1 次采集 (b)2 次采集Fig.2-1 Test snow sample collection process diagram(a) 1 sampling process (b) 2 sampling process吸光性顆粒物采集與制備于黑碳、沙塵是主要的吸光性粒子，同時(shí)煤炭又是東北地區(qū)的主要燃代表性，因此本試驗(yàn)中主要采用 3 種吸光性顆粒物，分別為黑碳、沙此之外，為貼近實(shí)際積雪污染情況，采取混合的方式制備 4 種混合吸分別為黑碳+沙塵、黑碳+煤灰、沙塵+煤灰和黑碳+沙塵+煤灰（以下簡(jiǎn)煤、塵煤和黑塵煤），均為同一濃度下等比例混合顆粒物。碳污染物樣品來(lái)源于秋末田間焚燒玉米秸稈殘留黑碳，采集時(shí)盡量避污染；沙塵污染物樣品來(lái)源于哈爾濱師范大學(xué)（松北校區(qū)）校園花壇

(a) (b) (c)圖 2-2 吸光性顆粒物質(zhì)展示圖(a)黑碳 (b)沙塵 (c)煤塵Fig.2-2 Absorbing particulate matter display(a) black carbon (b) sand dust (c) coal dust2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與步驟本研究主要分為 3 部分試驗(yàn)，即：（1）試驗(yàn)一：不同吸光性顆粒物質(zhì)對(duì)積雪融化時(shí)間的影響試驗(yàn)；（2）試驗(yàn)二：不同粒徑的黑碳顆粒物對(duì)積雪融化時(shí)間影響試驗(yàn)；（3）試驗(yàn)三：黑碳與溫度對(duì)積雪融化時(shí)間的綜合影響試驗(yàn)。2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)一：不同吸光性顆粒物質(zhì)對(duì)積雪融化時(shí)間的影響試驗(yàn)吸光性顆粒物質(zhì)其種類主要包括黑碳、沙塵和煤灰，而且還有三者的組合（黑塵、黑煤、塵煤和黑塵煤）。不僅含量不同，而且在積雪中的存在方式也不同。因

12(c)圖 2-3 試驗(yàn)器材圖(a)雪鏟與雪篩 (b)樣品盒 (c)燒杯 (d)恒溫箱Fig.2-3 Test equipment map(a) Snow shovel and snow screen (b) Sample box (c) Beaker (d) Incubator
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本文編號(hào)：2836260