《ATMOSPHERIC ENVIRONMENT 中国西北地区农村气溶胶光吸收系数:尘埃粒子的巨大影响》

  • 来源专题:大气污染防治技术进展
  • 编译者: APC
  • 发布时间:2018-07-09
  • 利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)的地面移动设施,在中国西北地区的一个农村地区开展了一项密集的测量活动,以研究气溶胶的光学吸收特性。在2014年4月的20天运动中,PM2.5的平均质量浓度为103±4μgm-3。黑碳(BC)平均仅占PM2.5的?0.4%,平均浓度为使用单颗粒烟灰光度计(SP2)测量443±12ngm-3。气溶胶吸收系数(σap)平均为5.69±0.01Mm-1,由多角度吸收光度计(MAAP)在波长637nm处记录。在非尘埃期间,它与BC质量浓度呈线性关系,特别是在07:00-09:00(当地标准时间)的昼夜峰值时,BC的体积吸收效率(MAE)为8.5±1.1。平方米G-1。 σap在沙尘暴期间急剧增加,而BC保持在比其他时刻更低的浓度,这意味着尘埃粒子对光吸收有相当大的贡献。平均而言,尘埃颗粒占气溶胶吸收的26.7%,在沙尘暴期间增加至71.6%。粉尘的MAE计算为0.014±0.00028m2g-1,与东亚顺风区测得的相当。根据Mie球形颗粒理论,西北地区天然矿物尘埃颗粒的折射率(m)估计为1.50-0.0007i。

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    • 编译者:APC
    • 发布时间:2018-07-09
    • 该研究首次综合了在西班牙地区分布的七个不同地点进行的同时气溶胶测量结果。这些观察是在2012 - 2013年的两次实地活动期间进行的,每次活动一个月,不同季节。这些实地活动是在西班牙DMA网络(REDMAAS)活动的框架内进行的。测量地点分为污染地点(城市背景)和清洁地点(农村背景和高海拔地点)。季节性差异在污染场地更为重要,主要与气象和气溶胶源有关。在寒冷时期发现了更高的总颗粒浓度,主要由Aitken模式颗粒(交通相关的气溶胶颗粒)驱动。在干净的地方,温暖时期的颗粒浓度较高。在寒冷时期,温和的气象条件与缺乏当地水源相结合,使大气成核成为超细颗粒的重要贡献者。这些结果反映在气溶胶动力学过程中。在清洁地点和大多数污染地点的温暖时期,超细颗粒爆发频繁发生。在温暖期间,在三个地点(两个污染地点和一个清洁地点)确定了收缩过程。气象学(风速和太阳辐射)和高挥发性气溶胶(由大气成核或交通排放形成)解释了这种行为。超细颗粒在内陆和沿海地区表现出不同的行为。在温暖时期,在沿海地区观察到最高的总颗粒浓度。在这些位置,还发现了在较小粒径范围内的最小粒子模态直径和粒子数量分布的最高变化,特别是在温暖时期。这可能是高扩散条件和海陆风引起的不同气团(清洁和污染)混合的结果。我们的研究结果可以通过每个站点的地方和区域特征来解释,例如气象学和气溶胶源(类型,接近度......)以及气象对大气转化过程的影响。
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    • 编译者:刘建华
    • 发布时间:2014-04-08
    • 美国西北太平洋国家实验室(PNNL)大气科学与全球变化部的研究人员通过对最新的卫星数据的分析表明,北非及西亚的尘埃与印度的强季风之间存在着关联。研究表明,大气中的尘埃对印度西部的太阳辐射进行吸收,使得大气温度升高并加强了大气运动过程中携带的水汽。这会使得印度地区的季风降雨增加。这一结果表明尘埃会影响气候,揭示了地球系统中之前未知的一些细节。这一研究成果《西亚尘埃对印度夏季季风降雨的短期调节》(Short-termModulationofIndianSummerMonsoonRainfallbyWestAsianDust)发表于2014年3月16日的NatureGeoscience期刊上。 印度的夏季季风降雨具有非常重要的作用。季风洪水年份与干旱年份之间的区别是印度中部地区夏季平均降水量存在10%的变率。由尘埃引起的降水变率可以强有力的解释降水的年际变化。 研究人员试图解释卫星数据记录中的一些相关性:北非、西亚与阿拉伯海地区大量的气溶胶与同时期内印度的强降水之间的关联。研究人员试图证明这种关联性并研究这些气溶胶对降雨的可能影响。 为了探究这种关联,研究团队利用CAM5模型进行模拟,这一模型包括由人为污染造成的气溶胶及自然的海盐与尘埃气溶胶。首先,团队运行模型并发现了类似的关联:西部地区的气溶胶越多,则东部的降水也越多。然后,他们系统性地验证每一种气溶胶类型对降水的贡献并探究这种关联是是否仍然存在。 尘埃被证明是一种必要的成分。重建印度强降雨的条件是北非与阿拉伯半岛尘埃的增强。而为了了解尘埃快速发生作用的机制,研究人员应用计算机模拟了有尘埃排放与无尘埃排放时的短期情况。在没有尘埃持续排放的情况下,大气中的尘埃会在一周时间内消散;而有尘埃排放的情况则能与印度中部的降水很好地拟合。这表明在短期内尘埃对降水发生了影响。 但还有一个需要探究的问题是,尘埃是如何对降水产生作用的呢?为了探究这种可能性,研究团队放大了区域条件如大气的温度与大气中水汽的传输等。研究指出的最可能的过程是,尘埃可以吸收本可以到达地面的太阳辐射,使大气温度直接增加。这些温暖的含尘大气从热带地区携带大量的水汽向北运行,并加强了从阿拉伯海地区携带水汽向印度的盛行风,最终在印度产生了降水。 研究人员同时指出,尽管尘埃在加强季风降水方面起着重要作用,但这一自然现象并不能压倒并掩盖影响季风的其他重要过程。其他极端重要的因素包括海陆间热力差异、土地利用变化、全球变暖、气溶胶污染的区域效应等。 (王勤花 编译)