长三角颗粒物组分的理化特征及其对大气消光的影响
发布时间：2022-12-04 00:08
统计数据显示,从1980到2010年长三角地区能见度持续降低。低能见度事件并不仅仅是城市美观问题,更是环境空气质量恶化、大气污染与光学性质的重要指标,它的直接诱因就来自大气中高浓度的颗粒物引发的一系列雾、霾等天气现象,对人们的生活造成了很大的影响。除气象要素外,能见度主要受与大气气溶胶组分和气态污染物对光线的吸收和散射作用的影响。因此,通过区域联合观测将大气气溶胶组分的理化特征与光学性质结合讨论对于了解长三角地区空气质量状况、评估大气气溶胶的气候效应具有重要意义。本研究利用2015年1月9-31日南京、苏州、临安大气本底站的常规气象资料以及颗粒物化学组分质量浓度数据探讨了冬季长三角区域内PM2.5中主要组分的理化特征以及污染贡献潜在源区。同时结合观测期间高湿度高污染的条件,对二次无机离子在灰霾以及轻雾天的来源和生成机制进行研究。接着基于区域联合观测数据,在定量评价颗粒物对长三角区域大气消光的贡献的同时对现有的大气消光系数拟合方案进行了对比评估,并基于效果最好的κ-EC-Mie模型对黑碳不同混合方式下的气溶胶光学性质进行了计算与探讨。结果表明,观测区域内冬季细粒子污染严重,且与往年的研究...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1. 研究背景
1.2 大气细颗粒物主要组分特征
1.2.1 水溶性离子
1.2.2 含碳物质
1.3 大气颗粒物光学特性
1.3.1 光学特性的定量描述方法
1.3.2 气溶胶化学组分对大气消光系数的影响
1.3.3 气溶胶混合方式以及相对湿度对大气消光系数的影响
1.4 研究目的和意义
1.5 主要研究内容和技术路线
第二章 采样点概况及仪器介绍
2.1 采样点与采样时间
2.2 观测仪器
2.2.1 PM_(2.5)样品采集与测定
2.2.2 水溶性无机离子的分析
2.2.3 含碳组分的分析
2.2.4 其他仪器及数据
2.3 分析方法
第三章 长三角地区气溶胶组分的理化特征
3.1 观测期间长三角地区气溶胶特征
3.1.1 观测期间PM_(2.5)质量浓度特征
3.1.2 离子的变化以及相关性分析
3.1.3 OC,EC的变化以及相关性分析
3.2 观测期间长三角地区PM_(2.5)潜在源解析
3.2.1 潜在源解析(PSCF: Potential Source Contribution Function)
3.2.2 浓度权重轨迹分析(CWT:concentration-weighted trajectory)
3.3 灰霾轻雾天二次离子的生成机制
3.3.1 霾、轻雾期间水溶性离子的污染特征
3.3.2 PM_(2.5)中关键组分的累积增长
3.3.3 硫酸盐与硝酸盐的二次转化
3.3.4 长三角地区NO_3~-的主要生成方式
3.4 本章小结
第四章 长三角地区光学性质研究
4.1 气溶胶组分对大气消光系数的贡献
4.2 三种大气消光系数参数化方案对比
4.2.1 基于RH以及PM_(2.5)的非线性拟合
4.2.2 基于颗粒物成分的拟合
4.2.3 基于米散射理论的能见度参数化方案
4.3 气溶胶混合方式以及相对湿度对消光的影响
4.3.1 不同相对湿度下三种混合模态对气溶胶光学特性的影响
4.3.2 相对湿度对消光系数、散射系数以及吸收系数的影响
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文小结
5.2 创新点
5.3 不足与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京市夏季大气消光系数的来源分析[J]. 刘新民,邵敏. 环境科学学报. 2004(02)
[2]中国大气气溶胶研究综述[J]. 毛节泰,张军华,王美华. 气象学报. 2002(05)
[3]南京市大气颗粒物春季污染的特征[J]. 王荟,王格慧,高士祥,王连生. 中国环境科学. 2003(01)
[4]标准差与标准误[J]. 郝拉娣,于化东. 编辑学报. 2005(02)
[5]Effect of chemical composition of PM2.5 on visibility in Guangzhou,China,2007 spring[J]. Jun Tao~a,b, Kin-Fai Ho~a,b, Laiguo Chen~a, Lihua Zhu~a, Jinglei Han~a, Zhencheng Xu~a a South China Institute of Environmental Sciences, SEPA, Guangzhou 510655, China b The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China. Particuology. 2009(01)
[6]深圳市大气能见度与细粒子浓度统计模型[J]. 林云,孙向明,张小丽,黄晓锋,何凌燕,曾立武. 应用气象学报. 2009(02)
[7]1959年～2005年长江三角洲气候要素变化趋势分析[J]. 史军,崔林丽,周伟东. 资源科学. 2008(12)
[8]夏季广州城区细颗粒物PM2.5和PM1.0中水溶性无机离子特征[J]. 陶俊,张仁健,董林,张涛,朱李华,韩静磊,许振成. 环境科学. 2010(07)
[9]长三角区域城市间一次污染跨界影响[J]. 程真,陈长虹,黄成,黄海英,李莉,王红丽. 环境科学学报. 2011(04)
[10]2009年春季成都城区碳气溶胶污染特征及其来源初探[J]. 陶俊,柴发合,朱李华,高健,曹军骥,王启元,罗磊. 环境科学学报. 2011(12)
博士论文
[1]我国典型地区大气PM2.5水溶性离子的理化特征及来源解析[D]. 高晓梅.山东大学 2012
[2]珠江三角洲地区PM2.5浓度组成变化及其对粒子酸度和消光的影响[D]. 付晓辛.中国科学院研究生院(广州地球化学研究所) 2015
硕士论文
[1]南京北郊大气气溶胶的粒径分布和消光特性研究[D]. 曹双.南京信息工程大学 2016
[2]基于高时间分辨率观测的PM2.5粒子酸性特征研究[D]. 杨溢巍.复旦大学 2014
本文编号：3707241
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1. 研究背景
1.2 大气细颗粒物主要组分特征
1.2.1 水溶性离子
1.2.2 含碳物质
1.3 大气颗粒物光学特性
1.3.1 光学特性的定量描述方法
1.3.2 气溶胶化学组分对大气消光系数的影响
1.3.3 气溶胶混合方式以及相对湿度对大气消光系数的影响
1.4 研究目的和意义
1.5 主要研究内容和技术路线
第二章 采样点概况及仪器介绍
2.1 采样点与采样时间
2.2 观测仪器
2.2.1 PM_(2.5)样品采集与测定
2.2.2 水溶性无机离子的分析
2.2.3 含碳组分的分析
2.2.4 其他仪器及数据
2.3 分析方法
第三章 长三角地区气溶胶组分的理化特征
3.1 观测期间长三角地区气溶胶特征
3.1.1 观测期间PM_(2.5)质量浓度特征
3.1.2 离子的变化以及相关性分析
3.1.3 OC,EC的变化以及相关性分析
3.2 观测期间长三角地区PM_(2.5)潜在源解析
3.2.1 潜在源解析(PSCF: Potential Source Contribution Function)
3.2.2 浓度权重轨迹分析(CWT:concentration-weighted trajectory)
3.3 灰霾轻雾天二次离子的生成机制
3.3.1 霾、轻雾期间水溶性离子的污染特征
3.3.2 PM_(2.5)中关键组分的累积增长
3.3.3 硫酸盐与硝酸盐的二次转化
3.3.4 长三角地区NO_3~-的主要生成方式
3.4 本章小结
第四章 长三角地区光学性质研究
4.1 气溶胶组分对大气消光系数的贡献
4.2 三种大气消光系数参数化方案对比
4.2.1 基于RH以及PM_(2.5)的非线性拟合
4.2.2 基于颗粒物成分的拟合
4.2.3 基于米散射理论的能见度参数化方案
4.3 气溶胶混合方式以及相对湿度对消光的影响
4.3.1 不同相对湿度下三种混合模态对气溶胶光学特性的影响
4.3.2 相对湿度对消光系数、散射系数以及吸收系数的影响
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文小结
5.2 创新点
5.3 不足与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京市夏季大气消光系数的来源分析[J]. 刘新民,邵敏. 环境科学学报. 2004(02)
[2]中国大气气溶胶研究综述[J]. 毛节泰,张军华,王美华. 气象学报. 2002(05)
[3]南京市大气颗粒物春季污染的特征[J]. 王荟,王格慧,高士祥,王连生. 中国环境科学. 2003(01)
[4]标准差与标准误[J]. 郝拉娣,于化东. 编辑学报. 2005(02)
[5]Effect of chemical composition of PM2.5 on visibility in Guangzhou,China,2007 spring[J]. Jun Tao~a,b, Kin-Fai Ho~a,b, Laiguo Chen~a, Lihua Zhu~a, Jinglei Han~a, Zhencheng Xu~a a South China Institute of Environmental Sciences, SEPA, Guangzhou 510655, China b The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China. Particuology. 2009(01)
[6]深圳市大气能见度与细粒子浓度统计模型[J]. 林云,孙向明,张小丽,黄晓锋,何凌燕,曾立武. 应用气象学报. 2009(02)
[7]1959年～2005年长江三角洲气候要素变化趋势分析[J]. 史军,崔林丽,周伟东. 资源科学. 2008(12)
[8]夏季广州城区细颗粒物PM2.5和PM1.0中水溶性无机离子特征[J]. 陶俊,张仁健,董林,张涛,朱李华,韩静磊,许振成. 环境科学. 2010(07)
[9]长三角区域城市间一次污染跨界影响[J]. 程真,陈长虹,黄成,黄海英,李莉,王红丽. 环境科学学报. 2011(04)
[10]2009年春季成都城区碳气溶胶污染特征及其来源初探[J]. 陶俊,柴发合,朱李华,高健,曹军骥,王启元,罗磊. 环境科学学报. 2011(12)
博士论文
[1]我国典型地区大气PM2.5水溶性离子的理化特征及来源解析[D]. 高晓梅.山东大学 2012
[2]珠江三角洲地区PM2.5浓度组成变化及其对粒子酸度和消光的影响[D]. 付晓辛.中国科学院研究生院(广州地球化学研究所) 2015
硕士论文
[1]南京北郊大气气溶胶的粒径分布和消光特性研究[D]. 曹双.南京信息工程大学 2016
[2]基于高时间分辨率观测的PM2.5粒子酸性特征研究[D]. 杨溢巍.复旦大学 2014
本文编号：3707241
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