珠江三角洲黑碳气溶胶及其辐射特性的观测研究

摘要

大气气溶胶的气候效应研究和环境效应研究是当今国际科技界的热门研究话题.而气溶胶的辐射特征是评估气候变化的重要参数.本文对广州番禺大气成分站2004-2007年黑碳仪观测的黑碳浓度与吸收系数,浊度计观测的散射系数,以及导出的单次散射反照率进行了分析讨论,有如下主要结果:使用黑碳仪观测黑碳浓度与吸收系数,必须与国际公认的仪器进行对比观测,对资料进行校准和订正,才能得到质量保证的资料序列.分析表明黑碳浓度月均值在3.1～14.8μg/m3之间变化,4年来黑碳浓度逐年下降;每年年均值下降1μg/m3左右,旱季浓度较高,多年平均为9.1μg/m3,雨季浓度比较低,多年平均为7.7μg/m3,月均值极大值出现在2004年12月份,月均值极小值出现在2007年7月份,黑碳浓度4年均值为8.4μg/m3.计算的散射系数月均值在129-565 mm-1之间变化;吸收系数月均值在32～139 mm-1之间变化,单次散射反照率月均值在0.71-0.91之间变化,2004-2007年的年均值分别为0.80,0.82,0.78,0.84.使用3台黑碳仪,分别同步观测PM10、PM2.5、PM1中的黑碳,结果表明PM2.5占到PM10的大约90%;PM1占到PM2.5的大约68%;黑碳气溶胶主要存在于细粒子中.将相距8 km的广州番禺大气成分站(海拔131m)与番禺气象局(13m)在一年中的观测结果进行对比,两站黑碳浓度的变化趋势比较一致,居于山顶的大气成分站的黑碳浓度总是低于平原的番禺气象局,两站的年均值也相差近4μg/m3,表明黑碳气溶胶在近地面浓度较高,在高度较高的大气成分站浓度较低.