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气溶胶对亚洲季风的强迫及影响:认识与挑战

1引言亚洲是世界上人口密度最大、也是近几十年来经济发展最快的地区,在许多方面都正经历着前所未有的变化。从广大民众到各级政府都深刻感受到这种巨大变化所带来的各种影响。从事相关研究的科学家最关心的是各种变化的因果关系、影响机理并对未来变化进行客观预测。该地区日益严重的空气污染,尤其是由颗粒污染物造成的雾、霾发生频率和强度的增加,不仅影响人们的日常生活和健康,而且进一步影响了在过去几十年已经发生了巨大变化的季风气候。如图1所示,东亚和南亚是全球气溶胶主要源地。更好地了解气溶胶与亚洲季风气候的联系,对于制定和实施科学的可持续发展政策,造福世界上过半人口,起着至关重要的作用。因其特殊的地理位置,特别是青藏高原、太平洋、印度洋的影响,亚洲季风与世界上其他几个季风系统相比有许多独特之处。同时,亚洲季风也受多种自然和人为气溶胶影响最大。考虑到季风受气溶胶的辐射强迫,以及气溶胶作为云和降水基本构成单元对天气的影响,可以预期气溶胶-季风相互作用不仅...  (本文共6页) 阅读全文>>

《光学与光电技术》2017年01期
光学与光电技术

混合气溶胶在红外波段的散射及传输特性研究

1引言气溶胶是由大气介质包裹其中的固体或者液体颗粒而组成的颗粒体系,它广泛存在地球大气环境中,对太阳辐射有很强的吸收和散射作用,从而影响地气系统的能量平衡,因而气溶胶的光学特性研究在气象气候和遥感遥测的研究领域中占有重要地位[1-3]。气溶胶对辐射的影响取决于其时间和空间的分布、自身的物理化学性质(包括粒子尺度谱分布、化学成分等)以及下垫面的光学性质,而气溶胶的分布、物理化学性质及地表状况这些因子都有极大的时间空间变率,因此客观准确地给出气溶胶的化学成分、粒子尺度谱分布及其时空分布等特征是准确计算气溶胶的气候效应的条件。大气气溶胶通过以下几个方面来影响地球的辐射平衡:散射和吸收太阳辐射以及红外辐射(直接效应);与水态云相互作用以改变其散射特性;对云的覆盖率和生存周期产生影响(间接效应)。气溶胶的组成、形态、浓度的复杂性严重影响气溶胶辐射特性,这成为理解气溶胶在气候中作用的主要障碍。本研究基于Mie理论[4,5],并考虑三种粒子谱...  (本文共5页) 阅读全文>>

《环境工程学报》2017年02期
环境工程学报

硫酸铵作为人工气溶胶模拟尘源的研究

为实现环境中悬浮微粒在数量和粒径大小的精密控制,需对高效过滤器滤料[1]的性能提出更高的要求。而进行过滤器的性能实验研究,首先需要解决的是能够发生满足测试要求的气溶胶粒子。虽然,在各国的空气过滤器性能检测标准中均指定了测试过滤器所采用的人工尘:欧盟标准EN 779-2012规定使用的实验气溶胶为DEHS;美国ASHRAE制定的Standard 52.2,采用的气溶胶为KCl;我国GB/T 14295-2008空气过滤器标准[2]中,使用的模拟尘源气溶胶为KCl;GB/T13554-2008高效空气过滤器标准中的测试方法——钠焰法[3]发生的是Na Cl气溶胶。但是,标准中所采用的实验气溶胶成分并未充分考虑颗粒物其他实际的构成组分,如硫酸盐和铵盐等,而且根据近几年我国颗粒物研究发现,我国颗粒物组分与欧洲、美国,甚至是我国的不同城市之间也不尽相同。王淑兰等[4]分析了成都市大气颗粒物污染特征及其来源,发现对PM10质量产生重要贡献的...  (本文共6页) 阅读全文>>

《技术与市场》2016年11期
技术与市场

欧洲研究发现洁净大气中也能形成气溶胶

两项独立研究发现,即便在没有硫酸污染的洁净大气中也能形成气溶胶。该发现提出了一种气溶胶形成新机制,打破了“化石燃料排放是形成大气气溶胶必要条件”这一传统理论,人类活动对气候变化的影响或将因此面临重估。大气气溶胶是大气中固态和液态悬浮颗粒物的总称,根据构成可分为沙尘气溶胶、碳气溶胶、硫酸盐气溶胶等。在大气科学研究中,常用气溶胶代指大气颗粒物。气溶胶不仅影响人类健康,还与大气能见度、降水、辐射以及云、雾、霾的形成直接相关。大气中的硫酸大部分来自化石燃料排放,此前一直认为是形成气溶胶的必要条件。但是,白天它的浓度太低,无法解释观测到的气溶胶生成速率。因此不少人认为还有其他烟雾,如高度氧化的生物质参与其中,帮助稳定新形成的硫酸盐颗粒。科学家们想知道,气溶胶是否能在不依靠任何硫酸的情况下形成,但此前的研究一直无法排除这一污染物。在新研究中...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光学学报》2017年03期
光学学报

我国西北地区气溶胶垂直分布特征分析

摘要气溶胶标高是反映气溶胶浓度和消光系数廓线垂直分布特性的一个重要物理量.使用微脉冲激光雷达测量了我国西北典型地区的气溶胶消光系数廓线;使用太阳光度计测量了大气的垂直光学厚度;对测量数据进行拟合,得到了气溶胶标高.结果表明,两种方法得到的气溶胶标高具有很好的线性相关性,相关系数大于0.87.对该地区的气溶胶标高进行了统计分析,得到气溶胶标高随时间、地域及气候条件的变化关系.该研究对了解西北地区的气溶胶变化特征和建立气溶胶模式具有一定的参考意义.随着我国工业化和城市化进程的发展,气体和颗粒物的排放明显增加,使气溶胶的垂直分布发生明显的变化.为准确估算气溶胶的大气辐射,需考虑气溶胶的垂直分布特征[1].气溶胶浓度与气溶胶源、天气条件(湿度、风向、风速等)、季节等因素密切相关,变化范围一般很大,空间分布不均匀.一般地,气溶胶的高度越低,均匀性越差,这主要是由地面污染源的不均匀分布导致的.气溶胶浓度随高度的增加呈指数下降,其中衡量气溶胶...  (本文共8页) 阅读全文>>

《环境污染与防治》2017年03期
环境污染与防治

基于单颗粒气溶胶质谱法的雾霾过程中细颗粒物组分分析及来源研究

Compositions and sources of fine particles measured by SPAMS method during a haze process WANG Fan1,LIUHuanwu1,WANG Yixiao1,MOU Guotao2,LI Wentao1.(1.Xi’an Environmental Monitoring Station,Xi’an Shaanxi 710002;2.School of Environmental and Municipal Engineering,Xi’an University of Architecture and Technology,Xi’an Shaanxi710055)雾霾是一种大气污染状态,直接原因是悬浮于大气中的各种颗粒物超标。近年来,全国范围内雾霾频发,其中以细颗粒物为主导的雾霾已经严重影响到公众健康及社会经济[1]。尤其在冬季的不利气象条...  (本文共5页) 阅读全文>>