福建省硫沉降变化及云下污染物对雨水酸度影响的数值模拟研究

摘要

本文就福建省硫沉降的来源即外来源和本地源的贡献进行了深入探讨和分析,同时研究了厦门市、福州市云水转化为雨水过程中其酸度的变化.本文应用中国科学院大气物理研究所建立的三维欧拉污染物输送模式,首先,模拟了1995、2000、2002年福建省本省排放源造成的和邻近省份排放源向其输送的硫沉降量,进而分析了每年4个季节硫沉降的变化特点,并结合福建省气象场条件给出理论解释;最后,把这3年福建省SO<,2>及SO<,4><'2->年沉降量和各季节沉降量分别作了比较,结果显示,造成福建省SO2的沉降主要来源于本省排放源的贡献,而该省SO<,4><'2->的沉降中外来源占很大比例,超过了50%.其次,使用该模式模拟了福建省9个城市的排放源1995、2000、2002年在本省造成的硫沉降,并对各城市之间硫氧化物的相互输送进行了探讨、分析.本文使用刘帅仁、黄美元等发展和改进的云下雨水酸化模式,同时考虑雨水在下落过程中吸收气体和气体发生化学反应,碰并气溶胶吸收气溶胶可溶性成分的过程,研究了厦门市、福州市云下气体、气溶胶对雨水酸度的影响.结果说明云下气体和气溶胶污染物总体上呈碱性,对雨水的酸化具有一定的缓冲中和作用.

目录

学位论文独创性声明和学位论文使用授权声明

致谢

第一章前言

1.1研究的目的及意义

1.2数值模拟国内外研究动态

1.2.1酸沉降模式的发展

1.2.2化学机制

1.2.3云下雨水酸化模式的发展

1.3本文的构想与改进

第二章欧拉型污染物长距离输送模式

2.1模式的理论框架

2.1.1干沉降过程

2.1.2湿清除过程

2.1.3平流和扩散过程

2.2化学过程

2.2.1气相化学

2.2.2液相化学

2.3模式的计算方法及边界问题

第三章云下雨水酸化模式介绍

3.1物理模式

3.2化学反应模式

3.3气溶胶模式

3.3.1气溶胶的谱分布

3.3.2气溶胶离子浓度随高度的变化

3.3.3碰并系数

3.3.4雨滴对气溶胶的碰并

3.4数学模式

第四章福建省硫沉降量变化的分析与比较

4.1模式与资料来源

4.2周围省份对福建省硫沉降的影响

4.2.1 1995、2000、2002年各省排放源在福建省造成的硫沉降量的比较

4.2.2 1 995、2000、2002年4个季节福建省的硫沉降量的变化

4.3福建省SO2、SO42-沉降来源比较

4.3.1福建省SO2、SO42-沉降总量分析

4.3.2福建省SO2、SO42-沉降分季节比较

4.4福建省本省排放源的数值模拟

4.4.1 1995、2000、2002年福建省9个城市的排放源对本省硫沉降的贡献

4.4.2 1995、2000、2002年福建省9个城市之间硫氧化物的相互输送

4.4.3城市规模对接收硫沉降量的影响

4.4.4城市位置对接收硫沉降量的影响

第五章福建省个别城市的云雨水酸化状况

5.1厦门市云下雨水酸化

5.1.1厦门市雨水酸度观测实况与模拟结果

5.1.2厦门市云下酸化数值模拟敏感性试验

5.2福州市云下雨水酸化

5.2.1福州市雨水酸度观测实况与模拟结果

5.2.2福州市云下酸化数值模拟敏感性试验

结论

参考文献

附图