基于氣溶膠光學特性的化學組分反演
發(fā)布時間:2021-12-19 00:28
氣溶膠化學組分不僅是氣溶膠源解析的重要依據,而且是影響氣候變化、大氣環(huán)境和人類健康的關鍵因素。氣溶膠光學特性與其化學組分密切相關,光學測量是獲取其組分信息的重要手段。目前,隨著光學遙感技術的發(fā)展,氣溶膠光學觀測從原位進一步擴展到遠距離測量,從而可獲得整層、垂直和全球氣溶膠光學特性分布。發(fā)展基于氣溶膠光學特性的成分反演方法,準確獲取其高時空分辨率的成分信息,是氣溶膠探測領域前沿、迫切和重要的研究內容。本文結合模擬和觀測結果,研究和檢驗了現有氣溶膠成分分類和反演方法,并進一步發(fā)展與完善。主要內容與創(chuàng)新點如下:(1)研究了目前基于Angstrom指數(Angstrom Exponent,AE)區(qū)分不同氣溶膠成分和計算不同氣溶膠吸收貢獻的方法,針對現有研究中SAE和AAE取值的爭議,探究了黑碳(Black Carbon,BC)、棕碳(Brown Carbon,BrC)和礦塵(Mineral Dust,MD)等三種吸收性氣溶膠以及BC包裹非吸收性氣溶膠時,波長選擇、粒徑以及相對包裹厚度對散射Angstrom指數(Scattering Angstrom Exponent,SAE)和吸收 Angst...
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:110 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1大氣氣溶膠的來源和清除過程(http://www.ems.psu.edu/)??
“°],不同氣溶??膠對氣候效應的影響有很大差別。氣溶膠對氣候的影響主要表現在:(1)氣溶膠??可以通過散射和吸收太陽光影響大氣的輻射收支平衡,直接對輻射強迫產生影響??[1M4];?(2)氣溶膠作為云凝結核,改變云的宏觀和微觀物理特性(云量、云頂高??度、生命周期、云滴譜分布、液態(tài)水含量)以及吸收和散射特性[15“7],從而間接??影響輻射強迫[18"2()];?(3)此外,氣溶膠垂直分布還會改變溫度的垂直分布,從而??影響大氣穩(wěn)定性及云的形成[2N23],該效應被稱為半直接效應。圖1.2為IPCC第??五次評估報告,可以看出,目前對氣溶膠的直接和間接輻射效應的評估具有很大??不確定性(-1.9?-0.1?Wnf2)?[24]。從宏觀角度而言,是對氣溶膠垂直和水平分布??特征以及源排放的估計不夠準確[25];就微觀而言,是由于對氣溶膠化學組分及其??內在物理和光學特性(粒徑和復折射指數等)以及在大氣中的物理化學過程認識??不足[26]。??〇^2丨=?Rwu?丨Radiative?forcing?by?emissions?and?drivers?c〇Sdanc??? ̄'?I?1?^?I?1?I??|?CO,?CO,?1?6B?11.3310?Z03,?VH??I?CH4?CO,?H,0*?O,?CH4?丨?I?0.9710.74?to?120:?H??暑^^陽?O?CFCs?HCFCs?!?!?!?I?!?1?0.ief0.0i??〇0.35]?H??i?N2〇?NjO?丨丨?,I?丨?I?!?0.1710.13?to?021]?VH??|?CO?CO,?CH4?0,?|?|???!?1?!?1?0?251
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]Aerosol and boundary-layer interactions and impact on air quality[J]. Zhanqing Li,Jianping Guo,Aijun Ding,Hong Liao,Jianjun Liu,Yele Sun,Tijian Wang,Huiwen Xue,Hongsheng Zhang,Bin Zhu. National Science Review. 2017(06)
[2]Impacts of aerosol chemical compositions on optical properties in urban Beijing,China[J]. Ping Tian,Guangfu Wang,Renjian Zhang,Yunfei Wu,Peng Yan. Particuology. 2015(01)
本文編號:3543438
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:110 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1大氣氣溶膠的來源和清除過程(http://www.ems.psu.edu/)??
“°],不同氣溶??膠對氣候效應的影響有很大差別。氣溶膠對氣候的影響主要表現在:(1)氣溶膠??可以通過散射和吸收太陽光影響大氣的輻射收支平衡,直接對輻射強迫產生影響??[1M4];?(2)氣溶膠作為云凝結核,改變云的宏觀和微觀物理特性(云量、云頂高??度、生命周期、云滴譜分布、液態(tài)水含量)以及吸收和散射特性[15“7],從而間接??影響輻射強迫[18"2()];?(3)此外,氣溶膠垂直分布還會改變溫度的垂直分布,從而??影響大氣穩(wěn)定性及云的形成[2N23],該效應被稱為半直接效應。圖1.2為IPCC第??五次評估報告,可以看出,目前對氣溶膠的直接和間接輻射效應的評估具有很大??不確定性(-1.9?-0.1?Wnf2)?[24]。從宏觀角度而言,是對氣溶膠垂直和水平分布??特征以及源排放的估計不夠準確[25];就微觀而言,是由于對氣溶膠化學組分及其??內在物理和光學特性(粒徑和復折射指數等)以及在大氣中的物理化學過程認識??不足[26]。??〇^2丨=?Rwu?丨Radiative?forcing?by?emissions?and?drivers?c〇Sdanc??? ̄'?I?1?^?I?1?I??|?CO,?CO,?1?6B?11.3310?Z03,?VH??I?CH4?CO,?H,0*?O,?CH4?丨?I?0.9710.74?to?120:?H??暑^^陽?O?CFCs?HCFCs?!?!?!?I?!?1?0.ief0.0i??〇0.35]?H??i?N2〇?NjO?丨丨?,I?丨?I?!?0.1710.13?to?021]?VH??|?CO?CO,?CH4?0,?|?|???!?1?!?1?0?251
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]Aerosol and boundary-layer interactions and impact on air quality[J]. Zhanqing Li,Jianping Guo,Aijun Ding,Hong Liao,Jianjun Liu,Yele Sun,Tijian Wang,Huiwen Xue,Hongsheng Zhang,Bin Zhu. National Science Review. 2017(06)
[2]Impacts of aerosol chemical compositions on optical properties in urban Beijing,China[J]. Ping Tian,Guangfu Wang,Renjian Zhang,Yunfei Wu,Peng Yan. Particuology. 2015(01)
本文編號:3543438
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