【摘 要】
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目前对于全球气候辐射强迫评估模式最大的不确定性主要来自气溶胶,而其中光吸收型黑碳产生正的辐射强迫,是影响辐射平衡最重要的气溶胶之一.为了研究珠三角地区气溶胶光学性质和黑碳混合状态变化规律,本文基于广州番禺大气成分站2014年2月～3月观测得到的气溶胶光学特性,黑碳质量浓度和粒子数谱分布(3nm～20μm)数据,在"二组分"光学平衡气溶胶模型和"修正的积分MIE模型"的基础上,利用于状态下气溶胶光学
【机 构】
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中山大学环境与工程学院,广东,广州,510275;中国气象局广州热带海洋气象研究所,广东,广州,510080
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目前对于全球气候辐射强迫评估模式最大的不确定性主要来自气溶胶,而其中光吸收型黑碳产生正的辐射强迫,是影响辐射平衡最重要的气溶胶之一.为了研究珠三角地区气溶胶光学性质和黑碳混合状态变化规律,本文基于广州番禺大气成分站2014年2月～3月观测得到的气溶胶光学特性,黑碳质量浓度和粒子数谱分布(3nm～20μm)数据,在"二组分"光学平衡气溶胶模型和"修正的积分MIE模型"的基础上,利用于状态下气溶胶光学性质的闭合实验研究了广州番禺地区气溶胶中黑碳的混合状态.光学性质分析结果；(1)气溶胶平均散射系数为149.33±89.73Mm-1(550nm),后向散射系数为19.05±11.35Mm-1(550nm),利用黑碳质量浓度计算得到的吸收系数为38.12±26.26Mm-1(532nm),单散射反照率SSA为0.80±0.06(550nm).(2) Asgtr(o)m指数平均值为1.52±0.19,且在相对清洁时早上大晚上小,数谱波峰位置偏向于小粒径,而相对污染时情况则相反.闭合实验分析结果：(1)由气溶胶理化性质通过MIE模式计算得到的散射系数与后向散射系数同浊度计直接测量得到的值进行对比后发现两者具有较高相关性,通过Mont e-Carlo不确定性分析后,满足闭合条件的样本达到95％以上.(2)采用处于"外混"态和"核壳(core-shell)态"之间的后向散射比HBF反演了黑碳的混合状态r(外混的黑碳占总黑碳的比例),与同期的V-TDMA和H-TDMA得到的黑碳混合状态日变化规律对比相符合,而将之与前人夏季结果对比发现,冬季黑碳混合状态r日变化较小,平均值为0.63±0.12,且高峰和低谷的出现时间与夏季相比也略有不同.(3)对反演结果的不同时段分别进行对比发现,在相对清洁,吹北风的时间内r的日变化幅度大,而在相对污染,吹南风的时间内r的日变化则较小.这说明黑碳混合状态r的变化规律不仅与边界层的日变化发展有关,同时与风向风速等气象条件也有密切的关系.
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