山東地區(qū)氣溶膠光學(xué)特性研究
本文關(guān)鍵詞: 山東地區(qū) 光學(xué)性質(zhì) 日變化 氣象因素 數(shù)濃度 出處:《山東大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:本研究利用積分濁度儀(TSI3563),黑碳儀(AE21)和寬范圍粒徑譜儀(WPS)等儀器對(duì)山東地面城市站濟(jì)南冬春季(2013年12月-2014年5月),農(nóng)村背景站禹城夏季(2014年6月-7月),高山區(qū)域站泰山(2014年7月-8月)和沿海背景站砣磯島(2014年12月-2015年1月)四種典型地區(qū)進(jìn)行大氣光學(xué)強(qiáng)化觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得濟(jì)南冬季散射和吸收系數(shù)均值分別為315 ±208 Mm~(-1)和63 ±44 Mm~(-1),而春季散射和吸收均值分別為237 ±121 Mm~(-1)和28 ±8 Mm~(-1)。濟(jì)南冬春兩季散射和吸收系數(shù)的差異性主要是與冬季濟(jì)南供暖期間,火電廠等大型工業(yè)顆粒物的大量排放有關(guān)。砣磯島冬季測(cè)得散射和吸收系數(shù)的均值分別為210 ± 246 Mm~(-1)和8 ±6 Mm~(-1),該地區(qū)散射型氣溶膠占主導(dǎo)地位。夏季禹城和泰山散射和吸收系數(shù)分別為 237±121Mm~(-1),28±8Mm~(-1) 和 141±61Mm~(-1),12±4Mm~(-1)。濟(jì)南冬季,春季,禹城夏季,泰山夏季,砣磯島冬季測(cè)得單次散射反照率分別為0.84 ±0.05,0.77 ±0.09,0.89 ±0.05,0.90 ±0.03 和 0.93 ±0.04。本研究針對(duì)四類典型地區(qū)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)日變化進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn):城市氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的日變化(濟(jì)南和禹城)均呈現(xiàn)明顯的雙峰模式,這主要是受大氣邊界層變化,交通排放和風(fēng)速等氣象條件共同作用造成的。而沿海背景站(砣磯島)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的日變化呈現(xiàn)較弱的雙峰模式,主要受當(dāng)?shù)馗劭诨顒?dòng)影響;高山區(qū)域站(泰山)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的日變化呈現(xiàn)單峰模式,主要與大氣邊界層變化和人們觀光游覽的行為有關(guān)。為分析氣象因素與氣溶膠光學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系,本研究結(jié)合風(fēng)向風(fēng)速等數(shù)據(jù),利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,對(duì)兩者關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:濟(jì)南冬季散射和吸收系數(shù)高值的產(chǎn)生主要受當(dāng)?shù)卦春挽o風(fēng)的影響。而砣磯島散射和吸收系數(shù)高值的產(chǎn)生主要與來(lái)自山東地區(qū)的中長(zhǎng)距離輸送有關(guān)。且來(lái)自京津冀地區(qū)的長(zhǎng)距離輸送對(duì)其高值的產(chǎn)生也有很大的影響。濟(jì)南春季高值的產(chǎn)生除了受當(dāng)?shù)卦从绊懲?來(lái)自西南區(qū)域的氣流輸送對(duì)其也有較大的影響。同時(shí)利用后向氣流軌跡模型,量化夏季禹城和泰山各方向氣團(tuán)對(duì)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明:夏季禹城來(lái)自東南方向的氣團(tuán)1所貢獻(xiàn)的散射型和吸收型顆粒物最大。該氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡較短,運(yùn)動(dòng)較慢,且始終貼近地面,在到達(dá)禹城前,路經(jīng)重污染城市濟(jì)南,表明在夏季,禹城作為濟(jì)南下風(fēng)向城市,濟(jì)南的污染情況對(duì)禹城有較大影響。夏季泰山短程氣團(tuán)3所貢獻(xiàn)的平均散射和吸收系數(shù)最大,該氣團(tuán)所帶來(lái)影響可認(rèn)定為局地源的影響。這表明夏季高山地區(qū)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)主要受局地影響較大。為分析顆粒物粒徑譜對(duì)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的影響,本文針對(duì)濟(jì)南冬春季和砣磯島冬季顆粒物粒徑分布及顆粒物數(shù)濃度對(duì)光學(xué)性質(zhì)影響進(jìn)行研究。結(jié)果表明:濟(jì)南冬季和春季顆粒物均主要分布在愛根核模中,這主要是因?yàn)榻煌ㄔ磳?duì)濟(jì)南顆粒物數(shù)濃度具有較大的影響。而砣磯島冬季顆粒物數(shù)濃度主要分布在積聚模態(tài)中。同時(shí)發(fā)現(xiàn),在濟(jì)南和砣磯島中,積聚模態(tài)顆粒物數(shù)濃度與散射系數(shù)均呈現(xiàn)較好的相關(guān)性,說(shuō)明積聚模態(tài)顆粒物對(duì)光具有較大的散射作用。本研究針對(duì)山東主要地勢(shì)類型地區(qū)氣溶膠光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)化觀測(cè)實(shí)驗(yàn),全面系統(tǒng)地分析了山東地區(qū)氣溶膠光學(xué)特性,不僅彌補(bǔ)了華北平原氣溶膠輻射強(qiáng)迫測(cè)量山東地區(qū)的區(qū)域性空白,而且極大地豐富了我國(guó)氣溶膠光學(xué)研究的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[Abstract]:The results showed that the mean values of the scattering and absorption coefficients in the winter , summer , summer and summer of Jinan were 0.84 鹵 0.05 , 0.77 鹵 0.09 , 0.89 鹵 0.05 , 0.90 鹵 0.03 and 0.93 鹵 0.04 respectively . In this paper , the aerosol optical properties of Shandong Province are analyzed systematically , and the regional blank of the aerosol radiative forcing in the North China Plain is made up , and the database of aerosol optical study in China is enriched .
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:X513
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,本文編號(hào):1526043
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