南京冬季雾霾过程中的气溶胶粒子物理特征

摘要

2007年冬季南京雾外场试验获得了雾霾转换过程的大气气溶胶和雾滴尺度谱分布同步观测资料，根据能见度和含水量将雾霾过程划分为雾、轻雾、湿霾、霾四种不同阶段，进而分析了不同阶段大气气溶胶粒子的微物理特征。结果表明：南京冬季雾滴谱在5μm、13μm及21.5μm处分别存在峰值，10～30μm的雾滴对体积和液水含量的贡献最大。湿霾向雾逐渐演变过程中，向下的长波辐射逐渐升高，当转为强浓雾时长波辐射基本处于平衡状态；雾霾天气的存在增大夜间净辐射值，强浓雾时趋近于OW/m2。 雾和湿霾阶段、轻雾和霾阶段的气溶胶粒子尺度谱形分别相似。雾和湿霾阶段气溶胶粒子数浓度占优势的尺度范围分别为0.040～0.130μm和0.020～0.140μm，轻雾及霾阶段均为0.020～0.060μm。小于0.0151μm、0.015～0.080μm和大于0.080μm的气溶胶粒子最高数浓度分别出现在霾、轻雾和雾阶段，小于0.040pm、0.040～0.070μm和大于0.070μm的气溶胶粒子最低数浓度分别出现雾、湿霾和霾阶段。 雾霾演变过程中气溶胶粒子数浓度与平均直径呈显著负相关关系，气溶胶粒子总数浓度在轻雾阶段最高、雾阶段最低。总表面积和体积浓度最高为雾和湿霾阶段，轻雾和霾阶段依次减小。雾阶段的气溶胶粒子平均尺度最大。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研究目的及意义

1.2国内外研究进展

1.3研究内容

第二章观测概况与资料处理

2.1观测地点与观测仪器

2.2资料预处理

2.3雾霾天气过程

2.4本章小结

第三章雾过程及其物理特征

3.1雾的微物理特征

3.2雾的谱分布特征

3.3能见度与雾滴尺度分布

3.4雾过程中辐射量的变化

3.4.1长波辐射

3.4.2净辐射

3.5本章小结

第四章雾霾过程中的气溶胶特征

4.1雾霾过程中气溶胶粒子的特征量

4.1.1气溶胶数浓度及均方根直径随时间的变化

4.1.2雾霾过程不同阶段气溶胶粒子的特征量

4.1.3不同粒径的气溶胶粒子浓度特征

4.2雾霾过程中气溶胶粒子的谱特征分析

4.2.1数浓度谱分布

4.2.2表面积和体积浓度谱分布

4.3雾霾过程中气溶胶粒子的消光与能见度

4.4本章小结

第五章总结

5.1研究内容的总结

5.2本文特色

5.3研究的不足与展望

参考文献

致 谢