忻州污染控制对气溶胶特性的影响

由于环境直接排放和前体物质的二次转化,气溶胶作为悬浮在大气中的固、液混合物,其浓度、化学成分、谱分布等物理、化学特征在时间、空间尺度上具有较高的不确定性。在一定水平的过饱和度下,部分气溶胶粒子能被激活,作为云凝结核(CCN)形成云滴。气溶胶的活化能力取决于其尺寸分布、化学成分和混合状态。人为源的排放会对气溶胶的物化特征分布造成剧烈影响。

空气滤清器性能试验台气溶胶特性

利用Welas-2000气溶胶粒径谱仪,通过雾化效果对比实验分别探讨了气液比、喷雾溶液的动力粘度、表面张力等物理性质以及压缩空气的压力、速度、密度等参数对发生气溶胶浓度、粒径分布及其分散度的影响,通过理论分析计算,验证了实验得到的雾化液滴Sauter平均直径及其粒径分布的经验公式.

银川地区气溶胶特性的天空辐射计测量

利用地基天空辐射计测定了银川地区2003年10月—2004年8月太阳直接辐射和天空散射辐射,采用"SKYRAD"模式同时反演了银川地区气溶胶光学厚度、波长指数、体积谱分布、折射指数和单次散射反照率,并对结果进行了分析。结果表明:银川地区气溶胶光学厚度具有明显的日变化,4个季节的变化范围分别31%、33%、24%和38%,并主要表现出两种变化类型,而光学厚度的季节变化春季最大,冬季最小,波长指数变化与光学厚度变化基本相反,春季最小,冬季最大,这主要与北方沙尘活动有关;气溶胶尺度分布表现出双峰型结构,一种是位于半径0.15μm附近的积聚模态,另一种是半径7μm左右的粗模态,且粗模态浓度远大于积聚模态的浓度;折射指数实部春季明显升高,对波长的敏感性较低,而虚部春季显著下降,并且表现出对波长更低的敏感性,但两者在不同波段的微小变化均表现出了一定的规律性,且虚部表现的更为复杂;单次散射反照率春季显著高于其他季节,并随波长的增加而显著增加,而其他季节单次散射反照率在波长之间虽存在变化,但并没有表现出任何规律性,表明这种变化具有明显的区域性差别。

战场贫铀弹撞击气溶胶特性研究现状

贫铀弹撞击气溶胶特性研究是估算人员受照剂量的基础,是参战人员采用防护措施的依据,针对国内外研究现状进行综述,并提出进一步研究需求。

PIV技术在放射性气溶胶运动特性研究中的应用

核燃料循环过程中产生的放射性气溶胶一旦被人吸入体内会危害人体健康,掌握一定空间内放射性气溶胶粒子的运动特性可以更好地保障实验运行人员和公众的安全。介绍了PIV(粒子图像测速)的原理及特点,并对国内外利用PIV技术在放射性气溶胶粒子运动特性研究中取得的成功经验按空间尺寸大小进行了概括总结。

滤嘴通风对加热卷烟气溶胶物理特性及其温度的影响

为研究滤嘴通风对加热卷烟气溶胶释放的影响,制备了滤嘴空腔段通风孔数量分别为0、2、4、6、8的1^(#)—5^(#)加热卷烟样品,分别采用微探针取样原位气溶胶表征方法和热电偶测温法考查了通风孔数量对气溶胶物理特性和温度的影响规律。结果表明:滤嘴通风改变了气溶胶的粒径分布,通风孔后气溶胶的粒数浓度和体积浓度随通风孔数量的增加呈降低趋势,5^(#)样品气溶胶体积浓度相较于1^(#)样品降低了57.4%,通风减小了气溶胶的粒数中值粒径,但其随通风孔数量的变化规律不显著;通风孔后气溶胶的温度随通风孔数量的增加呈降低趋势,5^(#)样品气溶胶温度相较于1^(#)样品降低了23.0℃;通风孔前、后气溶胶体积浓度与温度均呈现中轴线处高,且沿径向随距离增大逐渐降低的分布趋势。

中国超大城市综合实验:京、沪、穗气溶胶理化和吸湿特性

气溶胶对环境、气象和人体健康都有较大影响,这些影响与气溶胶理化特性(粒子尺度谱、化学组分、混合状态等)密切相关。为了深入研究气溶胶的环境和气候效应,发展了一套气溶胶在线综合观测系统。本文介绍了利用该系统在北京、上海、广州三个超大城市开展的综合观测实验结果。通过对比分析发现,广州气溶胶数浓度最高,其粒子尺度谱分布特征与北京特征相似,均以核模态为主,上海气溶胶数浓度则整体较低。对比三个超大城市的新粒子生成(New Particle Formation,NPF)特征发现,北京NPF的发生频率低于广州,主要由于北京地区大气中大粒径气溶胶更多,较高的碰并汇抑制了NPF的发生和发展。研究发现,观测期间北京和上海站点气溶胶的吸湿性强于广州,人为一次性排放气溶胶吸湿性较弱。气溶胶吸湿性日变化特征与人为活动、气溶胶老化程度密切相关。此外,三个超大城市中气溶胶光吸收系数的日变化特征存在明显差别,北京站点的气溶胶吸收系数呈现白天高、夜间低的特点,而广州站点气溶胶的吸收系数呈现相反的日变化趋势,这可能是由观测站周边的环境差异及大气边界层的变化特征差异造成的。

深圳城市气溶胶物理光学特性的观测研究

气溶胶是影响气候变化和空气污染的重要因子.在深圳地区展开气溶胶观测实验,可以获得可靠的光学物理特征,进而有助于准确评估气溶胶在新型超极城市区域的气像和环境效应.本文利用2010年12月至2011年8月太阳光度计、黑碳和浊度计等气溶胶观测资料,分析了新型超级城市深圳地区的气溶胶物理光学特性.深圳地区气溶胶呈明显季节变化,冬、春季由于城市污染性气溶胶的影响,气溶胶光学厚度和Angstrom波长指数都较大,夏季受海盐气溶胶的影响,光学厚度较小,Angstrom波长指数也较小.光学厚度与Angstrom波长指数对比表明城市综合性污染是引起深圳气溶胶高光学厚度的主要原因.深圳地区气溶胶的散射系数、吸收系数的平均值(标准偏差)分别为178.7×10-6 m-1(126.6×10-6 m-1)和32.5×10-6 m-1(18.1×10-6 m-1),均低于珠三角腹地多年观测平均值的二分之一和国内其他大型城市观测值.而单次散射反照率为0.81,与珠三角其他地区得到的结果接近.此外,气溶胶吸收、散射和单次散射反照率呈明显日变化,可能主要受大气边界层变化的影响.

基于观测的沈阳市气溶胶光学特性对J[NO_(2)]、J[O^(1)D]的影响

文章基于2018年11月—2021年10月沈阳市大气复合污染立体监测超级站颗粒物光学特征观测数据、光解光谱仪观测数据及11个国控点位PM_(2.5)及O_(3)浓度数据,分析了沈阳市气溶胶光学特性及其对光化学反应的影响。结果表明,沈阳市PM_(2.5)的散射系数、吸收系数均呈冬季>秋季>春季>夏季的特征。秋季以散射型气溶胶为主,而夏季吸收型气溶胶的占比有所增加。夏、秋、冬季气溶胶粒子以细模态粒子为主;春季污染由粗模态和细模态的粒子共同导致。当PM_(2.5)>150时,J[NO_(2)]、J[O^(1)D]的最大值分别为0.005 s^(-1)、1.45e-5s^(-1),较PM_(2.5)≤35时,分别减少了16.3%和35.3%。当SSA一定时,J[NO_(2)]、J[O^(1)D]随AOD的增加而减小,二者间存在负相关关系。其中SSA≈1.0时(气溶胶为强散射型气溶胶),二者的相关性最显著。当AOD一定时,J[NO_(2)]、J[O^(1)D]随SSA的增加而增加,但二者无显著相关性。

天空辐射计观测2006年春季北京地区气溶胶光学特性的研究

利用2006年3～5月天空辐射计观测数据反演得到北京地区春季大气气溶胶光学性质参数,包括大气气溶胶光学厚度(0.5μm)、Angstrm指数、单次散射反射比和粒子谱分布特征。结果表明:北京地区春季气溶胶平均光学厚度0.67,Angstrm指数0.54,单次散射比0.88,粒子吸收性质较弱,粒子谱呈双峰形,以粗粒子为主,粗、细模态粒子粒径分别集中在0.17μm和7.7μm左右。相比2004年此次观测期间气溶胶粒径较大,粒子体积浓度较高,散射作用在其消光特性中的比重略有下降。光学厚度日变化呈单峰型,日间单次散射比随时间逐渐递减,Angstrm指数在上午递减趋势明显,午后变得稳定。对同时观测的天空辐射计与CE-318不同波长光学厚度结果进行比较,结果显示两者得到的光学厚度相关性很好,各波长小时平均结果的相对误差小于7%。

南京一次典型雾霾天气气溶胶光学特性

利用太阳光度计测得的直射太阳辐射和天空扫描数据，对南京北郊2010年冬季一次雾疆天气过程中气溶胶的光学特性进行了反演研究．研究表明，雾霾影响期间气溶胶光学厚度（AOD）明显增加，在1020，870，675，440nm四个波段上雳霾前AOD为0．16-0．43，雾霾影响期间为0,31-0．84，雾霾后为0．19～0．48；本次雾霾天气的局地气溶胶散射能力增强，单次散射反照率（ssA）由发生前的0．8-0．86增大到发生时的O．89-0.91。而复折射指数的虚部降低，气溶胶的吸收能力明显减弱；雾霾过程伴随了大尺度气溶胶的导入，同时也有人为排放的贡献．其中雾霾影响期间粗粒子模态的体积浓度是发生前的2．5倍，细粒子浓度也比发生前增长了90％．

中国大气气溶胶辐射特性参数的观测与研究进展

长期系统的气溶胶辐射特性观测资料是定量研究气溶胶辐射和气候效应的重要基础。本文综合介绍中国大气气溶胶辐射特性观测与研究现状和成果,重点包括以下内容:地面太阳光度计联网观测气溶胶光学厚度、单次散射反照率、尺度谱;从全波段太阳辐射反演气溶胶光学厚度、单次散射反照率;浊度计和黑碳仪测量地面气溶胶散射系数和吸收系数;地基/星载激光雷达观测气溶胶(后向散射系数)垂直分布;极轨/静止卫星遥感反演气溶胶光学特性。

利用CE318太阳光度计资料反演合肥气溶胶光学特性

利用2012年9月～2014年8月年合肥市西北郊的CE318型太阳光度计观测资料，分析了合肥地区气溶胶光学厚度（AOD）和Angstrom波长指数（理）的时间变化特征。结果表明，合肥地区AOD全年较高，2012年9月～2013年8月和2013年9月-2014年8月两个时段的年平均值分别为0．60±0．15和0．73±0．23。春季受沙尘天气影响气溶胶波长指数最小，秋季受西北高空气团影响AOD最低。研究了AOD和大气水汽含量之间的关系，结果表明AOD和大气水汽含量呈正相关关系。利用Hysplit风场轨迹模型对各个季节的风场进行了研究，合肥春季主要受西北气流（约42％）影响，夏季风场主要受偏南风场（约50％）影响，秋季受北风风场（约39％）影响较大，冬季受西北高空气团影响较大。CE318和MODIS对比结果表明，两者具有较好的一致性，相关系数在0．7以上。

基于散射法原理的能见度及气溶胶消光特性测量分析

气溶胶是指悬浮在大气中的各种半径为0.01～20μm的固体和液体粒子,它们对光的影响表现为散射和吸收,是致使大气中光波传输时能量损失的原因之一。介绍了两种测量大气气溶胶光散射特性的仪器,前向散射能见度仪和三波长积分浊度计,通过在合肥地区系统的测量,获得了该地区大气能见度和气溶胶消光的统计特征,为有关光学工程试验提供了科学依据。对比分析了两种设备测量结果,为提高探测精度,将两种仪器的测量结果放在一起进行了研究,获得了满足特殊试验要求的第一手数据,夏秋两季的能见度较高时,平均能见度的最大值超过10000m。实验结果对于大气环境评价和辐射气候效应及有关光学试验有重要的参考价值。

南海夏季风背景下的广州气溶胶光学特性变化特征

利用广州番禺大气成分站观测的气溶胶资料和美国国家环境预报中心(NCEP)/美国国家大气研究中心(NCAR)再分析资料,通过合成分析和物理诊断分析研究大尺度南海夏季风活动背景下,广州气溶胶光学特性变化特征及其可能的原因。得到主要结果:南海夏季风活跃期间,广州气溶胶的消光特性经历了一个先增长后减弱的过程。资料分析表明,行星边界层层结变化和环境风场对广州气溶胶光学特性的变化有明显的影响,而南海夏季风活跃期间区域的非绝热加热和季风对流活动激发的气旋性环流异常则是行星边界层层结变化和环境风场变化的主要因素。

上甸子秋冬季雾霾期间气溶胶光学特性

通过对2004年秋冬季(9—12月)4次雾霾天气过程在京、津背景地区——北京上甸子大气本底污染监测站观测的大气气溶胶光学特性的分析,发现该地区气溶胶光学特性受天气过程的影响很大。4次雾霾影响时段,平均气溶胶散射系数σ_(sca)、吸收系数σ_(abs)和单次散射反照率ω都远高于雾霾过后清洁时段的数值,其中气溶胶ω在雾霾影响时段为0.94～0.97,雾霾后为0.84～0.86,平均减小了0.1左右,表明雾霾天气有利于气溶胶的累积和生成。相比于光吸收性气溶胶,雾霾天气对光散射性气溶胶的增加更为有利,反映了二次气溶胶的产生及其对消光的贡献可能有较大增加。

电加热卷烟气溶胶物理特性的表征

收集市场上5个品牌的20个电加热卷烟样品,对其总释放气溶胶和逐口释放气溶胶的物理特性(粒数浓度、粒数中值粒径和体积浓度)进行表征及对比分析。结果表明:1)电加热卷烟样品总释放气溶胶的粒数浓度主要在10^(9)个/cm^(3)的量级,体积浓度在10^(5)μm^(3)/cm^(3)的量级,粒径分布轮廓为单峰分布或双峰分布,粒数中值粒径主要集中在30~60 nm范围内;2)不同品牌电加热卷烟总释放和逐口释放气溶胶物理特性的均存在明显差异,同一电加热卷烟样品逐口释放气溶胶的粒数浓度、粒数中值粒径和体积浓度均呈现出一定的逐口不稳定性。

南京气溶胶光学特性地基观测研究

利用2013年南京地区CE318太阳光度计地基观测反演资料,分析了气溶胶光学特性的变化特征,并根据图解法对该地区气溶胶类型分布特征进行研究。结果表明:南京地区气溶胶光学厚度(AOD)月平均的最大值出现在1月(0.97±0.49),最小值出现在7月(0.53±0.37),全年均值为0.71±0.42。除了3月受沙尘事件影响外,ngstr9m波长指数(α)在全年其余月份值均高于0.8,最大值出现在8月和12月(1.24±0.17);AOD季节平均值在冬季(0.85±0.47)和春季(0.72±0.45)略高于夏季(0.63±0.40)和秋季(0.62±0.36)。α季节平均值特征表现为冬季(1.18±0.16)>夏季(1.15±0.32)>秋季(1.05±0.33)>春季(0.86±0.21);AOD的日变化呈现早晚高,白天比较稳定的特征,冬季呈现出单峰变化特征,峰值出现在13∶00(1.05±0.64);工业型和城市型复合污染导致细粒子污染占比较高,全年AOD和α频率分布呈现明显的单峰分布特征,峰值中心分别位于0.53和1.2,对应最大频率分别为21%和16%;根据α和δα函数图解法得到南京地区AOD高值区(>0.7)主要集中在细模态粒子增长部分(1.0<α<1.4,δα<0,η~70%),粒径范围在0.10~0.15μm之间。

沿海城市大气气溶胶光学特性初探

利用CE318型自动太阳光度计在2010年3～5月期间的观测数据,分析了沿海城市——天津市在沙尘与灰霾天气条件下大气气溶胶的光学与物理特性。主要参数包括:气溶胶光学厚度、Angstrom波长指数、散射相函数、单次散射反照率、复折射指数以及粒子体积谱分布。观测结果表明,在该季节的大气气溶胶光学特性主要受到人为和陆地沙尘的共同作用,不同天气条件下,大气气溶胶的光学与物理特性差异明显。

基于太阳光度计的成都双流地区夏季气溶胶光学特性研究

选取成都信息工程学院航空港校区为研究区,利用CE318太阳光度计于2013年6月期间连续观测的数据反演气溶胶光学厚度,Angstrom指数和粒子谱分布,然后进行气溶胶光学特性分析,结果表明:气溶胶光学厚度随波长增加而减少;气溶胶光学厚度随人为活动和天气等诸多因素变化而变化;平均波长指数显示该地区气溶胶中小粒子占主控地位,平均直径在1.2μm左右;平均浑浊度系数为0.44,大气处于浑浊状态;粒子谱分布呈双峰型,证明该地区为城市气溶胶类型,也详细表明气溶胶粒径的变化。