南京冬季大气气溶胶粒子谱分布及其对能见度的影响

摘要

2009年11～12月采用宽范围气溶胶粒径谱仪(WPS)、自动气象站和能见度仪等高分辨率仪器对南京北郊气溶胶粒子的谱分布特征与气象因子的关系及其对大气能见度的影响进行研究.结果表明,气溶胶浓度存在明显的日变化和日际变化,日变化主要与人类活动及大气边界层状况有关,而日际变化主要受降水、风、相对湿度等气象条件的影响;粒子数浓度分布受相对湿度(RH)的影响较显著,当RH<54％时,随着RH增大,直径<1μm的粒子数浓度增加,而直径＞1μm的粒子数浓度几乎无变化,当相对湿度＞54％时,随着RH增大,0.01～0.2μm和2.7～10μm范围内粒子数浓度降低,0.5～1.5μm之间的粒子数浓度明显增加;雨、雾、晴和灰霾天气状态下气溶胶粒子谱分布各异,雨天各尺度档数浓度与晴天相比都有减少,雾天0.01～0.3μm和2.7～10μm范围的气溶胶粒子数浓度比晴天低,而0.3～2.7μm之间的粒子数浓度高于晴天,降雨和浓雾对粗粒子的清除作用依次比核模态和积聚态粒子大;灰霾天气溶胶粒子谱的峰值略向大粒径方向偏移,0.03～0.1μm之间的粒子数浓度比晴天低,而0.1～2.7μm范围内粒子数浓度高于晴天;根据Mie理论,对能见度和不同粒径段气溶胶粒子的表面积浓度进行相关性分析,发现0.1～2μm之间的粒子表面积浓度与能见度相关性较好,是导致南京地区能见度降低的主要因素.