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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，气溶胶及其对气候、环境的影响亟待深入研究。在冰川区开展大气气溶胶的研究不仅可以研究其本底和人类活动的影响状况，也可以结合雪冰记录重建并研究大气的变化历史及其对冰川和气候变化的反映。在毗邻中亚沙尘源区的冰川上开展此研究还可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，本论文在天山典型冰川区开展了大气气溶胶的采集与特征分析等相关研究，并初步得出了如下结论：
通过使用带X射线能谱仪的扫描电镜(SEM-EDX)对2007年在天山乌鲁木齐河源1号冰川采集的38个气溶胶样品中将近3万多个颗粒物进行单颗粒特征分析表明，乌鲁木齐河源1号冰川区大气气溶胶中的颗粒物主要分为5类，富含Si的颗粒、富含Ca的颗粒、富含Fe的颗粒、富含K的颗粒和富含S的颗粒，其中约98.3％的颗粒物为自然源的矿物颗粒，约1.7％的颗粒物(少量富含Fe的颗粒和富含S的颗粒)可能来自于人类活动。颗粒粒径及形状参数的分析表明，乌鲁木齐河源1号冰川大气气溶胶中主要以形状不规则的非圆形矿物颗粒为主，其中粒径小于2.5μm的颗粒约占总分析颗粒物数量的75％，且主要分布在0.8-2.5μm之间。颗粒数量浓度、粒径和环度的季节变化特征类似，与春、秋季频发的沙尘暴、夏季的强降水以及冬季的强逆温层等气象因素有关。全年气团后向轨迹的聚类平均分析认为，中亚干旱半干旱地区是乌鲁木齐河源1号冰川区气溶胶颗粒中矿物颗粒的主要来源，气团轨迹明显不经过乌鲁木齐市也进一步表明乌鲁木齐市的人为污染对乌鲁木齐河源1号冰川区的影响程度不大。
天山博格达峰地区大气气溶胶的研究一直为空白。为填补该空白，2009年7-8月份在博格达峰地区的博格达扇形分流冰川开展了气溶胶的密集采样与研究。气溶胶样品的可溶离子组成分析表明，SO42-和NO3-为该区大气气溶胶样品中的主要阴离子，Ca2+为主要阳离子，其离子平均浓度分别为0.86μg·m-3，0.56μg·m-3和0.28μg·m-3。阳离子与阴离子的总当量浓度平均比值为1.05，接近于1.0。离子间的相关性分析表明Ca2+、SO42-、Na+、Cl-、K+主要为自然源，而NH4+和NO3-则可能来自于人类活动。此外，还使用带X射线能谱的场发射扫描电镜(FESEM-EDX)对10个气溶胶样品中约1500个颗粒物进行了单颗粒特征分析。
结果表明，该区气溶胶颗粒主要分为4大类：烟尘、飞灰、矿物颗粒和少量其他颗粒。较高含量的烟尘(15.1％)和飞灰(4.7％)颗粒表明采样期间该区受到了一定程度的人为污染，但约78.9％的自然源矿物颗粒则表明该冰川区大气气溶胶颗粒仍以自然源的颗粒物为主。综合可溶离子及单颗粒特征分析认为，该冰川区虽然受到了少量人为污染的影响，但是影响程度不大，该冰川区空气质量仍然以自然因素控制为主。气团后向轨迹分析显示采样期间影响该地区的气团主要来自于西面和西北面，中亚干旱和半干旱地区也是博格达扇形分流冰川区矿物气溶胶颗粒的主要源区，而经过乌鲁木齐市市区的气团可能是造成该地区气溶胶样品中NO3-浓度略高以及烟尘和飞灰颗粒数量略多的原因。
在上述研究的基础上，对2009年7-8月份在天山乌鲁木齐河源1号冰川采集的大气气溶胶样品进行了可溶离子分析，并使用带X射线能谱的场发射扫描电镜(FESEM-EDX)对8个气溶胶样品中1200个单颗粒进行了单颗粒特征分析，之后将其分析结果与博格达扇形分流冰川区气溶胶样品的分析结果进行了对比研究。结果表明，乌鲁木齐河源1号冰川气溶胶中可溶离子的平均浓度明显低于博格达扇形分流冰川。由两冰川区离子浓度计算的发散系数CD值为0.51，表明两冰川区存在有一定的空间差异性。单颗粒特征的对比分析也显示出一定的空间差异性，虽然两冰川区气溶胶均以粒径小于2.5μm的形状不规则的矿物颗粒为主，但是博格达扇形分流冰川区气溶胶样品中小于1.0μm的烟尘(15.1％)及圆形飞灰(4.7％)等颗粒数量明显高于乌鲁木齐河源1号冰川区(烟尘0.8％，飞灰0.4％)。气团后向轨迹分析显示中亚沙尘源区为两冰川区气溶胶中矿物颗粒的主要来源，但到达乌鲁木齐河源1号冰川的气团明显不经过乌鲁木齐市区，而到达博格达扇形分流冰川的气团则明显经过乌鲁木齐市区。因此，虽然两冰川区大气环境目前仍以自然因素控制为主，人为污染影响程度有限，但是博格达扇形分流冰川区受到的人为污染影响程度略高于乌鲁木齐河源1号冰川区。