【摘 要】
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气溶胶的吸湿性是联系气溶胶物理特性和化学组成的桥梁和纽带之一,也是气溶胶光学性质的决定参数之一.气溶胶的吸湿性可以影响粒子在大气中的真实尺寸,影响气溶胶的光学性质及其活化成为云凝结核的能力,进而影响大气直接和间接辐射强迫、降低大气能见度、危害人类健康.因此,对气溶胶的吸湿性进行长期而准确的观测和分析十分必要.本文利吸湿串联差分电迁移率分析仪(H-TDMA)于2012年冬季和2013年夏季,在广州地
【机 构】
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中国气象局广州热带海洋气象研究所,广东 广州 510080;江苏省环境监测中心,江苏 南京 210029;南京信息工程大学,江苏 南京 210044
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气溶胶的吸湿性是联系气溶胶物理特性和化学组成的桥梁和纽带之一,也是气溶胶光学性质的决定参数之一.气溶胶的吸湿性可以影响粒子在大气中的真实尺寸,影响气溶胶的光学性质及其活化成为云凝结核的能力,进而影响大气直接和间接辐射强迫、降低大气能见度、危害人类健康.因此,对气溶胶的吸湿性进行长期而准确的观测和分析十分必要.本文利吸湿串联差分电迁移率分析仪(H-TDMA)于2012年冬季和2013年夏季,在广州地区对40、80、110、1 50、200nm大气气溶胶粒子在90％相对湿度下的吸湿增长因子(Grow th Factor)进行了观测,并结合气溶胶水溶性离子成分(MARGA)和气象要素,对其化学组分和来源进行了分析.结果表明：(1)在90％相对湿度下,珠三角地区冬夏两季的平均吸湿增长因子6f(m)an并无明显区别,从40nm-200nm,其Gf(m)(a)(x)为1.29-1.42.因此本文将Gf按照三个模态来划分,分别是Gf＜1.1的几乎不吸湿性组分(NH),在1.1-1.33之间的弱吸湿性组分(LH),以及Gf＞1.34的强吸湿性组分(MH).可以发现,三个模态的Gf在数值上并无明显区别,但是在数比例(NF)上有明显差异,从40nm-200nm,冬季NF(s)(s)(0.32-0.14)大于夏季(0.3-0.07),冬季NF(s)(s)(0.2-0.16)小于夏季(0.22-0.24),两季NF(s)(s)无明显差别.(2)观测发现,气溶胶粒量子的吸湿性有明显的日变化,由于边界层发展、光化学反应、机动车排放、夜间硝酸的非均相生成等过程的共同影响,气溶胶的吸湿性呈现出白天Gf(m)(a)(x)与强吸湿性组分粒子比例(NF(s)(s))大、夜间、清晨较小的日变化规律,变化剧烈程度随颗粒物粒径增大而减小,并呈现出冬季日变化平稳,夏季日变化剧烈的特征.(3)对比不同的天气条件发现,清洁过程中的气溶胶的Gf(m)(a)(x)与NF(s)(s)比污染过程时低,这与污染物扩散、气溶胶老化有关,而积聚模态的颗粒物受这一影响更为明显,且清洁过程与污染过程的气团来源和化学组分结构有明显差异.(4)结合MARGA数据分析显示,硫酸铵与硝酸铵是颗粒物中的主要吸湿性成分,对颗粒物吸湿性的贡献主要集中在积聚模态的颗粒物.
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