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全球和区域气候变化是当前人类关注的重大问题之一,作为影响气候变化的一个重要因子,气溶胶及其气候环境效应亟待深入研究。在冰川区开展气溶胶的研究不仅可以研究大气的本底状况以及受人类活动的影响程度,也可以结合雪冰记录重建并研究大气的变化历史。在毗邻中亚沙尘源区的冰川上开展此项研究还可以为研究中亚地区沙尘的传输机制及其对全球气候的响应和影响提供极为重要的基础数据。基于此研究思路,本论文通过对天山典型冰川区—乌鲁木齐河源1号冰川2003年、2004年、2007年3年内共采集的155个气溶胶样品的分析,探讨了该区气溶胶中可溶性离子的组成及其变化特征,并对其可能的来源进行了分析。主要得出如下几点结论:(1)气溶胶可溶性离子平均浓度为2.759μg/m3,化学组成以NO3-、SO42-、Ca2+和CO32-为主,质量浓度约占总可溶性离子浓度的82%,大气环境呈碱性。Ca2+、Mg2+和Na+主要以碳酸盐和硫酸盐的形式存在,而NH4+主要以NH4NO3的形式存在,K+的存在形式比较复杂,可能四种盐类同时存在。(2)气溶胶可溶性离子季节变化特征:总体上呈现出夏季>秋季>春季>冬季的特征。Ca2+、SO42-、CO32-、NH4+、Na+、Mg2+、K+、Cl-均呈现出夏季,春季,秋季,冬季浓度依次降低的趋势。而NO3-的季节变化则呈现出秋季>夏季>冬季>春季的特点。(3)气溶胶可溶性离子年际变化特征:总质量浓度年际变化为2007年>2004年>2003年,主要可溶性离子组成没有发生明显变化。但单一离子的浓度变化不尽相同,9种离子的变化特征大致可以分为四类:第一类为NO3-、SO42-和NH4+,三者的年平均浓度2007年最高,2003年和2004年相差甚微;第二类为Ca2+、CO32-和Mg2+,其平均浓度表现出2004年和2007年较高,2003年最低的特点;第三类为Na+和Cl-,二者的浓度变化为2003年>2007年>2004年;第四类为K+,其平均浓度比较低,没有发生明显变化。(4)气溶胶离子浓度的变化主要与沙尘活动的强弱多寡有关,受温度、湿度影响的气溶胶颗粒的气粒转化程度也是影响离子浓度季节变化的重要因素。邻近城市(如乌鲁木齐)排放的污染物对冰川区大气环境影响较小,但冰川周围的人类活动对冰川区大气环境影响较大,例如交通运输、工业生产以及牧民生活排放的污染物。此外,冰川周围生物质的燃烧、动物尸体及其排泄物的分解也不容忽视。(5)冰川区气溶胶可溶性离子的来源主要有,陆地上的沙尘、盐湖等矿物源;化石燃料以及植物燃烧、生物体腐烂等混合源;乌鲁木齐河流域下游河谷中的水泥厂,采石场等工业活动排放源。通过气团轨迹的聚类分析得出;乌鲁木齐河源1号冰川主要受来自西南方,西方以及西北方三个方向气团的控制,这些气团均经过伊犁河谷或阿拉山口到达冰川表面,其中在海拔4000m以下低空传输的气团会带来大量的沙尘物质影响冰川区大气环境。