西北太平洋与中国东部近海海洋气溶胶中水溶性离子时空分布特征及其来源

发布时间：2017-07-18 00:07

  本文关键词：西北太平洋与中国东部近海海洋气溶胶中水溶性离子时空分布特征及其来源

  更多相关文章： 海洋气溶胶 水溶性离子 来源判别 干沉降通量 中国东部近海 西北太平洋

【摘要】：随着工业的快速发展,人为活动产生的大量硫酸盐、硝酸盐气溶胶及沙尘气溶胶等,在气团的作用下通过大气输送到近海和大洋上空。一直以来,西北亚的尘暴和东亚地区的污染气溶胶复合输送直接影响着西北太平洋上空海洋气溶胶的组成,为此西北太平洋成为国际海洋气溶胶研究的重点海域。本研究连续两年的夏、秋季对西北太平洋海域上空海洋气溶胶进行采集分析,其中2014年秋季同时对中国东部近海及西北太平洋开阔大洋海域进行航次调查。本研究分析了总共5个航次气溶胶样品中的9种主要水溶性离子组分。研究结果表明,在西北太平洋开阔大洋上空的气溶胶中,主要海盐组分(如Na+、Cl-等)占总水溶性离子的比重大于主要的二次气溶胶组分(NO3-、nss-SO_4~(2-)、NH4+);夏、秋季上空气溶胶中水溶性离子的季节差异不明显,秋季二次气溶胶组分的占比低于夏季。另一方面,西北太平洋相比中国东部近海,其上空气溶胶组成具有明显的空间分布差异。中国东部近海受陆源气团输送影响严重,秋季海洋气溶胶中二次气溶胶组分的浓度明显高于西北太平洋海域,其在总水溶性离子中所占比例也明显高于西北太平洋。此外,西北太平洋气溶胶中水溶性离子来源的季节差异性较小。夏、秋Na+、Cl-、Mg2+组分主要来源于海盐;K+、Ca2+、SO_4~(2-)组分均受到海盐及非海盐来源的影响,其中海盐来源对这三种组分的贡献较大;NH4+、NO3-主要来自陆源气团的输入。西北太平洋与中国东部近海海域上空气溶胶的来源组成具有明显的空间差异,差异性主要体现在非海盐来源对近海海域上空气溶胶中的K+、Ca2+、SO_4~(2-)组分的贡献大于海盐来源的贡献,表明中国东部近海海域上空气溶胶受到陆源气团的影响严重。对气溶胶样品中的MSA组分进行分析,结果表明西北太平洋夏季气溶胶中的MSA浓度略高于秋季;秋季西北太平洋与中国东部近海上空气溶胶中MSA的浓度分布没有呈现出明显的空间差异。然而生源硫酸盐对气溶胶中nss-SO_4~(2-)的贡献具有明显的季节及空间差异。西北太平洋夏季生源硫酸盐对气溶胶中nss-SO_4~(2-)的贡献比例为19.6%,秋季为85.5%;中国东部近海秋季生源硫酸盐对气溶胶中nss-SO_4~(2-)的贡献比例为7.8%;秋季生源硫酸盐对nss-SO_4~(2-)的贡献高于夏季,西北太平洋生源硫酸盐对nss-SO_4~(2-)的贡献高于中国东部近海。本研究还估算了营养盐气溶胶的干沉降通量,西北太平洋海域夏季上空气溶胶NH4+、NO3-、nss-SO_4~(2-)组分干沉降通量的月平均值分别为2.1、71.9、14.6mg·m-2·month-1,秋季分别为0.5、26.0、3.2 mg·m-2·month-1,中国东部近海秋季分别为7.0、225.3、31.0 mg·m-2·month-1。陆源气团的输运对营养盐干沉降通量有着显著的影响。
【关键词】：海洋气溶胶 水溶性离子 来源判别 干沉降通量 中国东部近海 西北太平洋
【学位授予单位】：国家海洋局第三海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X513
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 海洋气溶胶的组成及来源13-18
• 1.1.1 海盐气溶胶13-14
• 1.1.2 沙尘气溶胶14
• 1.1.3 二次气溶胶14-17
• 1.1.4 含硫生源气溶胶17-18
• 1.2 海洋气溶胶对海洋生态系统的影响18-19
• 1.3 海洋气溶胶对气候变化的影响19-22
• 1.4 本研究的意义和研究内容22-23
• 第二章 研究海域与方法23-38
• 2.1 研究海域概况23-25
• 2.2 样品采集与气象条件25-34
• 2.2.1 样品采集25-26
• 2.2.2 气象参数26-28
• 2.2.3 气团后向轨迹分析28-34
• 2.3 材料和实验分析34-38
• 2.3.1 仪器和试剂34-35
• 2.3.2 实验分析方法35-36
• 2.3.3 质量控制36-37
• 2.3.4 数据处理37-38
• 第三章 西北太平洋及中国东部近海海洋气溶胶水溶性离子组成分析38-50
• 3.1 西北太平洋夏季海洋气溶胶主要水溶性离子的组成38-41
• 3.2 西北太平洋秋季海洋气溶胶主要水溶性离子的组成41-43
• 3.3 中国东部近海秋季海洋气溶胶主要水溶性离子的组成43-44
• 3.4 西北太平洋海洋气溶胶水溶性离子组成的季节差异性44-48
• 3.5 西北太平洋与中国东部近海上空海洋气溶胶组成的差异性48-49
• 3.6 本章小节49-50
• 第四章 西北太平洋及中国东部近海海洋气溶胶组分来源分析50-79
• 4.1 西北太平洋夏季上空海洋气溶胶组分来源解析50-59
• 4.1.1 线性回归分析50-56
• 4.1.2 水溶性离子间的相关性分析56-58
• 4.1.3 因子分析58-59
• 4.2 西北太平洋秋季上空海洋气溶胶组成来源解析59-68
• 4.2.1 线性回归分析59-64
• 4.2.2 水溶性离子间的相关性分析64-66
• 4.2.3 因子分析66-68
• 4.3 中国东部近海上空海洋气溶胶组成来源解析68-76
• 4.3.1 线性回归分析68-74
• 4.3.2 水溶性离子间的相关性分析74-75
• 4.3.3 因子分析75-76
• 4.4 本章小结76-79
• 第五章 西北太平洋气溶胶中MSA的分布特征及生源硫酸盐对nss-SO_4~(2-)的贡献79-86
• 5.1 西北太平洋气溶胶中MSA浓度的分布特征及其影响因素探究79-84
• 5.2 生源硫酸盐对nss-SO_4~(2-)的贡献84-86
• 第六章 西北太平洋及中国东部近海营养盐气溶胶干沉降通量86-93
• 6.1 营养盐气溶胶干沉降通量计算方法86
• 6.2 西北太平洋上空夏、秋季营养盐气溶胶干沉降通量86-90
• 6.3 中国东部近海上空秋季营养盐气溶胶干沉降通量90-93
• 第七章 结论93-95
• 参考文献95-103
• 攻读硕士期间参与航次及论文发表情况103-104
• 致谢104-105

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