【摘 要】
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大气中的颗粒物(PM)能直接散射和吸收太阳短波辐射以及红外热辐射,对区域和全球气候产生影响；在可见光波长内,气溶胶的光学性质主要由颗粒物的数浓度、粒径分布以及化学组分三个因素决定.由于气溶胶的各个属性在大气中快速变化,因此在超高时间分辨率尺度上来综合观测其化学与光学性质,将有助于帮助我们更好地了解气溶胶对当地气候的影响.本研究利用扫描移动粒度分析仪(SMPS)、气溶胶飞行时间质谱仪(ATOFMS)
【机 构】
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复旦大学环境科学与工程系 上海市环境科学研究院
【出 处】
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第19届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2012年学术年会
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大气中的颗粒物(PM)能直接散射和吸收太阳短波辐射以及红外热辐射,对区域和全球气候产生影响；在可见光波长内,气溶胶的光学性质主要由颗粒物的数浓度、粒径分布以及化学组分三个因素决定.由于气溶胶的各个属性在大气中快速变化,因此在超高时间分辨率尺度上来综合观测其化学与光学性质,将有助于帮助我们更好地了解气溶胶对当地气候的影响.本研究利用扫描移动粒度分析仪(SMPS)、气溶胶飞行时间质谱仪(ATOFMS)、气溶胶和气相组分监测仪(MARGA)、光腔衰荡光谱仪(CRDS)以及浊度仪(Nephelometer)等多台仪器,同时测量了2011 年10 月13 至15 日,上海市区气溶胶的物理和化学属性.在采样的72 小时内,观测到了抵达上海的气团发源地从东海转为中国西北地区的过程中,上海城区气溶胶性质发生的一次快速转变过程.根据采样期间内的气象条件以及仪器监测到的一系列特征,我们将这72 小时分为13 日0 时-14时,14 日0 时-14 时,14 日18 时-15 日10 时以及15 日12 时-16 日0 时四个时段(分别以Period.1、Period.2.1、Period.2.2 及Period.3 简称).Period.1 期间上海城市空气质量非常好,新鲜气溶胶占大多数,单次反照率变化与交通高峰黑碳排放时间相符,表明这段时间上海的大气颗粒污染受本地源排放控制.Period.2.1 及Period.2.2 是颗粒物污染最为严重的时段(PM1 最高为120μg/m3),但是前者的颗粒物拥有更强的散光能力.颗粒物化学成分分析显示两个时段内颗粒相中可溶性二次无机离子(硫酸根、硝酸根及铵根)浓度比例大至相同,但后者单颗粒气溶胶中的有机碳含量在不同粒径上均比前者多,可能是光化学反应改变了气溶胶的混合态进而改变了它们的光学性质.Period.3 期间大气颗粒物浓度较低,但表现出较强的吸光能力,可能是15 日中午出现的新颗粒形成过程所致.我们的结果证明,单位质量的气溶胶消光能力在很大程度上受其化学组分的影响,而对气溶胶消光系数变化的准确解释依赖于高时间分辨率的化学成分分析.
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