灰霾污染天气溶胶光学特性与跨省传输的遥感探测
发布时间：2020-09-19 16:40
气溶胶灰霾污染天(HPDs)在中国东部地区频繁出现,对区域空气质量和全球气候有着深远影响。本文使用太阳光度计的测量值,对两个AERONET站点(Beijing-RADI和Xuzhou-CUMT)的2013~2016年灰霾污染天气溶胶光学特性及气溶胶直接辐射强迫进行了统计分析。结果表明:1)2013~2016年,北京和徐州的灰霾污染天总数分别为377和292,40%~50%的灰霾污染天存在AERONET有效数据,非霾天有一半以上存在有效数据。2)灰霾污染天在冬季的发生频率最高,北京和徐州分别有超过三分之一及一半以上的灰霾污染天发生在冬季。3)北京和徐州灰霾污染天的AOD500nm均值分别是非霾天的3.7和1.6倍;在非霾天,徐州的AOD均值接近于北京的2倍,说明徐州有更高的气溶胶背景值。4)α中对于α1.0和α1.0的粒子,北京地区的相对频率分别为26.05%和73.95%,徐州分别为5.81%和94.19%,说明北京的灰霾污染天比徐州更容易受粗颗粒物的影响。在灰霾污染天,北京和徐州的FMF均值分别为0.778和0.882,表明灰霾污染天以细颗粒物为主。5)由于夏季气溶胶吸湿增长,导致细模态下气溶胶的体积分布和半径较其它季节更大。从SSA及复折射率的分析可知:北京气溶胶有更强的吸收性,而徐州气溶胶即表现出更强的散射性。6)在灰霾污染天,北京和徐州大气中的气溶胶直接辐射强迫值(DARF-ATM)分别为77.472±49.665 W/m2和42.573±28.819 W/m2。DARF-ATM值越大,表示气溶胶对大气有更强的加热效应;且低AOD值会对辐射强迫效率产生更多影响。这些结果将有助于评估中国灰霾污染天的辐射强迫效应,从而改进霾条件下卫星的气溶胶反演。在2014年12月~2015年1月,利用地基激光雷达(Mini MPL)监测徐州高空霾事件,基于HYSPLIT后向轨迹模式获取其跨省传输的过程,并对有无高空霾层混合入大气边界层时,光学特性的变化进行了研究。结果表明:在所有的高空霾层事件中,观察到灰霾从自由对流层混合入大气边界层(PBL)中,随着气溶胶的侵入,使得大气边界层的光学厚度逐渐增加。在有高空气溶胶层时,AOD500nm,α,FMF三个参数都变大,表明高空霾层混合进入大气边界层会使得当地出现更高的气溶胶浓度和更多的细粒子。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X513;X87
【部分图文】：
图 2-1 华北平原的高程图（红点代表北京和徐州站点的位置）Figure 2-1 Elevation map of the North China Plain (red points indicate the location of Beijing andXuzhou sites)研究中使用的 2 个 AERONET 站点分别位于北京市中心四环和五环之间的中国科学院遥感与数字地球研究所（Beijing-RADI，40.005°N，116.379°E，59 m）和徐州市郊区三面环山，北面环湖的中国矿业大学环境与测绘学院楼顶（Xuzhou-CUMT，34.220°N，117.140°E，60 m）。从广义上来讲，北京和徐州都属于华北平原的一部分，分别位于华北平原北部和东南部，总地势均由西北向东南降低。北京作为中国首都，人口数为 2170.7 万人（2017 年常住人口），人均生产总值为 12.8992 万元；北邻燕山山脉，西接太行山脉，东接渤海和黄海，属于典型的北温带半湿润大陆性季风气候。徐州为江苏省第四大城市，拥有 876.35 万人口（2017 年常住人口），人均生产总值为 7.5611 万元；是中国重要的煤炭产地，华东地区的电力基地，是淮海经济区中心城市；位于苏鲁豫皖四省交界，不仅是国家综合交通枢纽，还是“一带一路”重要节点城市，属于暖温带半湿润季风气候。
硕士学位论文3 灰霾污染天的发生3 The Occurrence of HPDs3.1 灰霾污染天数（Number of HPDs）将 PM2.5小时均值、PM2.5与 PM10小时浓度均值比值及水平能见度按照时间一一相对应，整合在 Excel 表格中，然后根据环境保护部在 2012 年发布的《灰霾污染日的判别标准（试行）》中灰霾污染天的定义，对北京和徐州两地2013~2016 年的灰霾污染天进行了判别。
3 灰霾污染天的发生年 12 月。2）徐州：灰霾污染天主要集中在 1、2、12 月，尤其是 2013 年 12 月~2014 年 2 月，分别有 24，23，18 个灰霾污染天，大于北京发生最多的月灰霾污染天数；而其余大部分月份的灰霾污染天数小于 5（在 7、8 月基本不出现灰霾污染天）。
本文编号：2822754
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X513;X87
【部分图文】：
图 2-1 华北平原的高程图（红点代表北京和徐州站点的位置）Figure 2-1 Elevation map of the North China Plain (red points indicate the location of Beijing andXuzhou sites)研究中使用的 2 个 AERONET 站点分别位于北京市中心四环和五环之间的中国科学院遥感与数字地球研究所（Beijing-RADI，40.005°N，116.379°E，59 m）和徐州市郊区三面环山，北面环湖的中国矿业大学环境与测绘学院楼顶（Xuzhou-CUMT，34.220°N，117.140°E，60 m）。从广义上来讲，北京和徐州都属于华北平原的一部分，分别位于华北平原北部和东南部，总地势均由西北向东南降低。北京作为中国首都，人口数为 2170.7 万人（2017 年常住人口），人均生产总值为 12.8992 万元；北邻燕山山脉，西接太行山脉，东接渤海和黄海，属于典型的北温带半湿润大陆性季风气候。徐州为江苏省第四大城市，拥有 876.35 万人口（2017 年常住人口），人均生产总值为 7.5611 万元；是中国重要的煤炭产地，华东地区的电力基地，是淮海经济区中心城市；位于苏鲁豫皖四省交界，不仅是国家综合交通枢纽，还是“一带一路”重要节点城市，属于暖温带半湿润季风气候。
硕士学位论文3 灰霾污染天的发生3 The Occurrence of HPDs3.1 灰霾污染天数（Number of HPDs）将 PM2.5小时均值、PM2.5与 PM10小时浓度均值比值及水平能见度按照时间一一相对应，整合在 Excel 表格中，然后根据环境保护部在 2012 年发布的《灰霾污染日的判别标准（试行）》中灰霾污染天的定义，对北京和徐州两地2013~2016 年的灰霾污染天进行了判别。
3 灰霾污染天的发生年 12 月。2）徐州：灰霾污染天主要集中在 1、2、12 月，尤其是 2013 年 12 月~2014 年 2 月，分别有 24，23，18 个灰霾污染天，大于北京发生最多的月灰霾污染天数；而其余大部分月份的灰霾污染天数小于 5（在 7、8 月基本不出现灰霾污染天）。
【参考文献】
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本文编号：2822754
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