氣溶膠化學(xué)組分不僅是氣溶膠源解析的重要依據(jù),而且是影響氣候變化、大氣環(huán)境和人類健康的關(guān)鍵因素。氣溶膠光學(xué)特性與其化學(xué)組分密切相關(guān),光學(xué)測量是獲取其組分信息的重要手段。目前,隨著光學(xué)遙感技術(shù)的發(fā)展,氣溶膠光學(xué)觀測從原位進(jìn)一步擴(kuò)展到遠(yuǎn)距離測量,從而可獲得整層、垂直和全球氣溶膠光學(xué)特性分布。發(fā)展基于氣溶膠光學(xué)特性的成分反演方法,準(zhǔn)確獲取其高時(shí)空分辨率的成分信息,是氣溶膠探測領(lǐng)域前沿、迫切和重要的研究內(nèi)容。本文結(jié)合模擬和觀測結(jié)果,研究和檢驗(yàn)了現(xiàn)有氣溶膠成分分類和反演方法,并進(jìn)一步發(fā)展與完善。主要內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）研究了目前基于Angstrom指數(shù)（Angstrom Exponent,AE）區(qū)分不同氣溶膠成分和計(jì)算不同氣溶膠吸收貢獻(xiàn)的方法,針對現(xiàn)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(shí),波長選擇、粒徑以及相對包裹厚度對散射Angstrom指數(shù)（Scattering Angstrom Exponent,SAE）和吸收 Angst... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)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(yīng)的影響有很大差別。氣溶膠對氣候的影響主要表現(xiàn)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(qiáng)迫產(chǎn)生影響??［１Ｍ４］；?（２）氣溶膠作為云凝結(jié)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(qiáng)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(yīng)被稱為半直接效應(yīng)。圖１．２為ＩＰＣＣ第??五次評估報(bào)告，可以看出，目前對氣溶膠的直接和間接輻射效應(yīng)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(jì)不夠準(zhǔn)確［２５］；就微觀而言，是由于對氣溶膠化學(xué)組分及其??內(nèi)在物理和光學(xué)特性（粒徑和復(fù)折射指數(shù)等）以及在大氣中的物理化學(xué)過程認(rèn)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

?＾＾＾＾ＨＨＬｃｏｎｄｃｎｓａＵ＾＾＾＾ｃｏｏｄｅｎＭｔｉｏｎ?？＞?ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?今??－?ｐｖａｐｗａｔＫＸ）?ａｂＴＭｔｏｏ??ｖ＾，??二：??ｈｏｍ；／ｈｅｔ－?ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ－?ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ－?〇＜Ｍｄ?＾??ｆｅａｃｔｔｏｍ?＾?ｍｏｄｅ?ｍｏｄｅ?ｍｏｄｅ??１?１０?１００?１０００?１００００??｜?Ｉ?＿１＿?Ｉ?Ｉ??Ｐａｒｔｉｃｌｅ?Ｄｉａｍｅｔｅｒ［ｎｍ］??圖１．３不同氣溶膠的尺寸分布（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｄｗｄ．ｄｅ）??對于單分散氣溶膠，可以通過氣溶膠粒子的粒徑及數(shù)濃度描述其微物理特性，??而實(shí)際大氣中的氣溶膠是多分散的，因此，氣溶膠粒譜分布的測量十分重要。對??于多分散氣溶膠粒子，其總的粒子數(shù)濃度（＃，ｃｍ—３）為不同粒徑下（仏）粒子??數(shù)濃度的積分，同樣還可以計(jì)算其表面積濃度（又ｆｘｍ２?ｃｍ＿３）與體積濃度（Ｆ，??｜ｉｍ３?ｃｍ－３）。??Ｎ＝＼Ｎ（Ｄｐ）ｄＤｐ?（１．１）??Ｓ＝ｎ／２＼Ｎ（Ｄｐ）Ｄｐ２ｄＤｐ?（１．２）??Ｖ＝ｎ／６＼Ｎ（Ｄｐ）Ｄｐ３ｄＤｐ?（１．３）??一般而言，實(shí)際大氣中的氣溶膠，其粒譜分布都服從一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律。常??用的描述氣溶膠粒譜分布規(guī)律的有對數(shù)正態(tài)分布和Ｊｕｎｇｅ分布。??（１）對數(shù)正態(tài)分布??對數(shù)正態(tài)分布是比較常用的氣溶膠粒子譜分布特征，它可以解釋多模態(tài)的氣??溶膠譜分布特征。氣溶膠數(shù)濃度正態(tài)譜分布特征由幾何平均粒徑（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ??Ｍｅａｎ?Ｄｉａｍｅｔｅｒ，?ＧＭＤ，?Ｄｐｇ）和幾何平均標(biāo)準(zhǔn)差（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?Ｓｔａｎｄ

【參考文獻(xiàn)】：
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