【摘要】： 沙塵暴天氣是我國西北地區(qū)頻發(fā)的一種強(qiáng)災(zāi)害性天氣,沙塵天氣的發(fā)生對社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都造成了嚴(yán)重的危害,雖然近年來國內(nèi)外很多科學(xué)家對當(dāng)前發(fā)生的沙塵天氣有較深入的研究,但是多集中在局地沙塵天氣和單個站點(diǎn)的研究,對于我國黃土高原半干旱地區(qū)發(fā)生的沙塵天氣研究較少。而我國黃土高原半干旱地區(qū)由于降水量較少,生態(tài)環(huán)境脆弱,容易導(dǎo)致大范圍的沙塵天氣過程,此外,由于人類社會發(fā)展對大氣造成的污染,使大氣中的黑碳?xì)馊苣z也急劇增加,黑碳?xì)馊苣z能強(qiáng)烈吸收太陽輻射,是影響全球氣候變化的一個重要因子,基于以上分析,本文主要對黃土高原半干旱地區(qū)的沙塵氣溶膠與黑碳?xì)馊苣z的物理化學(xué)特征及其光學(xué)屬性進(jìn)行了深入分析,論文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面: (1)首先利用中國氣象局提供的我國1960年-2000年701個氣象站點(diǎn)的沙塵天氣發(fā)生頻次資料,重點(diǎn)分析了近年來我國沙塵天氣空間分布的背景特征,通過研究發(fā)現(xiàn),我國存在新疆塔克拉瑪干沙漠與內(nèi)蒙古戈壁沙漠兩大主要沙塵源區(qū)。利用兩個沙塵源區(qū)不同類型沙塵天氣的發(fā)生次數(shù),建立了一個新的沙塵氣溶膠指數(shù),通過相關(guān)統(tǒng)計方法以及利用TOMS衛(wèi)星氣溶膠吸收指數(shù)對比發(fā)現(xiàn),新的沙塵氣溶膠指數(shù)能夠較好的反映我國北方地區(qū)沙塵天氣的變化特征。 (2)通過對黃土高原地區(qū)2007年5月2日一次大范圍的沙塵天氣過程分析,對沙塵天氣發(fā)生過程前后沙塵氣溶膠的物理及其光學(xué)屬性進(jìn)行了深入的討論,結(jié)果顯示,這次沙塵天氣的源地主要是南疆地區(qū)和內(nèi)蒙古的戈壁沙漠地區(qū),當(dāng)沙塵天氣發(fā)生時,大氣中粗模態(tài)的氣溶膠明顯增加,氣溶膠質(zhì)量濃度達(dá)到2484.72 ug/m~3,是沙塵暴天氣發(fā)生前氣溶膠質(zhì)量濃度的13倍,同時沙塵天氣還伴隨著大風(fēng)降溫天氣的發(fā)生,氣象資料顯示這次沙塵氣溶膠主要來源于南疆與內(nèi)蒙古戈壁沙漠兩個地區(qū),同時通過對比污染氣溶膠與礦物氣溶膠的光學(xué)特征可以發(fā)現(xiàn),污染氣溶膠能更好的反映氣溶膠散射和吸收屬性,背景大氣氣溶膠的散射和吸收系數(shù)平均為150-200Mm~(-1)和5-15Mm~(-1),而沙塵氣溶膠的散射系數(shù)和吸收系數(shù)平均值低于150 Mm~(-1)和3 Mm~(-1)。 (3)利用SACOL氣候站上黑碳儀、RP1400、積分濁度儀以及太陽光度計等儀器,分析黃土高原地區(qū)氣溶膠的物理特征及其光學(xué)屬性,通過研究發(fā)現(xiàn),黃土高原地區(qū)的大氣氣溶膠來源比較復(fù)雜,造成的大氣污染較為嚴(yán)重。分析粒徑小于1um和10um的氣溶膠的數(shù)濃度可以發(fā)現(xiàn),冬季粒徑小于1um的氣溶膠數(shù)濃度最高,夏季最低,其中,在背景天氣條件下,大氣中主要以細(xì)顆粒的人為污染氣溶膠為主,氣溶膠粒子半徑主要小于1um,根據(jù)太陽光度計觀測的結(jié)果分析表明,氣溶膠的平均光學(xué)厚度冬季最高,春季次之,夏季最低。說明,蘭州市冬季由于燃煤取暖等原因?qū)е露敬髿馕廴咀顕?yán)重。 (4)最后,本文對2002年春季蘭州市、武威市和皋蘭縣三個地區(qū)的大氣TSP進(jìn)行采樣分析,通過分析表明,2002年春季是近20年以來沙塵天氣最為嚴(yán)重的一年,2002年沙塵天氣對我國整個北方地區(qū)的影響較為嚴(yán)重。當(dāng)發(fā)生沙塵天氣時,沙塵氣溶膠從沙漠地區(qū)起沙開始,不斷地向下游地區(qū)傳輸,在這個過程中不斷吸附城市地區(qū)的污染物,導(dǎo)致礦物氣溶膠中Hf、Ta、Ag、Cr、Hb等微量元素濃度明顯增加,沙塵氣溶膠自身的物理化學(xué)特征也發(fā)生了明顯的改變。通過相關(guān)分析以及因子分析等方法對蘭州市春季大氣氣溶膠質(zhì)量濃度進(jìn)行了統(tǒng)計,對采集的沙塵氣溶膠進(jìn)行化學(xué)微量元素分析。結(jié)果表明,蘭州市沙塵天氣發(fā)生時,氣溶膠除來源于沙塵源地的外來礦物氣溶膠以外,還包括了大量的本地?fù)P塵,以及本地燃煤造成的污染塵和大量的水泥石灰塵。
【圖文】：

因?yàn)楸菊撐闹饕懻撋硥m氣溶膠與黑碳?xì)馊苣z的物理化學(xué)特征，，因此其他幾種相關(guān)類型氣溶膠不做重點(diǎn)分析。第二種是按照氣溶膠粒徑大小來分類，如圖1.2，粒徑小于100林m的粒子稱為總懸浮微 粒(TsP);粒徑小于1如m的粒子稱為飄塵(又稱為可吸入塵(正))，飄塵可分為粗粒子(粒徑>2林m)和細(xì)粒子(粒徑<2林m)。

采集沙塵氣溶膠主要儀器
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：X831;P425.55

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張凱,高會旺;東亞地區(qū)沙塵氣溶膠的源和匯[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2003年03期

2 肖輝,ＧｒｅｇｏｒｙＲ．Ｃａｒｍｉｃｈａｅｌ;東亞地區(qū)沙塵氣溶膠影響硫酸鹽形成的模式評估[J];大氣科學(xué);1998年03期

3 劉立超,王濤,周茅先,李新榮,失吹貞代,柳澤文孝;沙坡頭地區(qū)沙塵氣溶膠質(zhì)量濃度的試驗(yàn)觀測研究[J];中國沙漠;2005年03期

4 ;后記[J];氣候與環(huán)境研究;2000年01期

5 高潤祥;牛生杰;張華;辛金元;郭軍;徐梅;;2006年春季西北地區(qū)黑碳?xì)馊苣z的觀測研究[J];南京氣象學(xué)院學(xué)報;2008年05期

6 成天濤,呂達(dá)仁,陳洪濱,王庚辰;渾善達(dá)克沙地沙塵氣溶膠的物理化學(xué)特性[J];科學(xué)通報;2005年05期

7 牛生杰,章澄昌,孫繼明;賀蘭山地區(qū)沙塵氣溶膠粒子譜分布的觀測研究[J];大氣科學(xué);2001年02期

8 牛生杰,孫繼明,陳躍,劉宏杰;賀蘭山地區(qū)春季沙塵氣溶膠質(zhì)量濃度的觀測分析[J];高原氣象;2001年01期

9 成天濤,呂達(dá)仁,陳洪濱,李占清;渾善達(dá)克沙地沙塵氣溶膠的粒譜特征[J];大氣科學(xué);2005年01期

10 韓霄;張美根;韓志偉;辛金元;王莉莉;邱金桓;劉艷菊;;東亞地區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度時空分布模擬與分析[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2010年10期

相關(guān)會議論文 前10條

1 朱帥;Tim Butler;Rolf Sander;馬建中;Mark G.Lawrence;;污染區(qū)域沙塵氣溶膠對對流層光化學(xué)的影響:北京超大城市個例研究[A];第十屆全國氣溶膠會議暨第六屆海峽兩岸氣溶膠技術(shù)研討會摘要集[C];2009年

2 羅雙;王鑫;;黃土高原地區(qū)沙塵氣溶膠對降水的影響—以2004年3月9～11日沙塵暴天氣過程為例[A];第28屆中國氣象學(xué)會年會——S8大氣成分與天氣氣候變化的聯(lián)系[C];2011年

3 司瑤冰;李云鵬;高濤;;激光雷達(dá)監(jiān)測沙塵氣溶膠垂直變化特征[A];第28屆中國氣象學(xué)會年會——S8大氣成分與天氣氣候變化的聯(lián)系[C];2011年

4 劉晶晶;黃建平;陳斌;;利用CALIPSO激光雷達(dá)和紅外成像輻射計識別撒哈拉地區(qū)沙塵氣溶膠[A];第28屆中國氣象學(xué)會年會——S2風(fēng)云衛(wèi)星定量應(yīng)用與數(shù)值[C];2011年

5 高慶先;;沙塵氣溶膠對大氣環(huán)境的影響研究[A];新世紀(jì)氣象科技創(chuàng)新與大氣科學(xué)發(fā)展——中國氣象學(xué)會2003年年會“大氣氣溶膠及其對氣候環(huán)境的影響”分會論文集[C];2003年

6 黃建平;付強(qiáng);蘇婧;湯強(qiáng);王文彩;李s

本文編號：2588210