大氣氣溶膠中碳黑團聚物形態(tài)影響光散射特性的數值分析.pdf

1、碳黑氣溶膠能夠吸收太陽輻射，降低大氣能見度，造成溫室效應，它對太陽輻射的吸收和散射作用已經成為影響環(huán)境和氣候變化的非常重要的因素。隨著對碳黑氣溶膠環(huán)境效應認識的深入，已有不少學者將碳黑氣溶膠作為環(huán)境問題的一個重要方面進行了研究。其中對碳黑氣溶膠光散射特性問題進行的分析，為大氣環(huán)境監(jiān)測、氣候預測和氣溶膠濃度檢測等領域提供關鍵的理論分析依據。
　　本文基于簇團-簇團凝聚模型、T矩陣、有效介質理論和Mie理論等模型，對大氣環(huán)境中碳黑團聚

2、物的散射特性進行計算，并對光吸收、散射系數的變化情況進行分析。針對均質的碳黑團聚物，利用簇團-簇團凝聚模型模擬碳黑團聚物的形態(tài)特征，采用T矩陣對不同分形參數碳黑團聚物的散射特性進行計算，并分析形態(tài)變化對吸收、散射系數的影響情況；針對處于大氣相對濕度較高環(huán)境中的碳黑氣溶膠，利用Maxwell-Garnett有效介質理論結合T矩陣（MG-T）理論對碳黑團聚物隨相對濕度變化時的散射特性進行計算，分析吸收、散射系數隨碳黑粒子體積分數的變化規(guī)律；

3、針對非均質碳黑團聚物，利用Maxwell-Garnett理論對混合物的等效光學常數進行計算，采用T矩陣對外部混合情況下碳黑團聚物的散射特性進行計算，以雙層Mie理論和MG-T理論為基礎，計算內部混合情況下碳黑團聚物的散射特性，分析兩種混合情況下碳黑團聚物吸收、散射系數隨體積分數的變化規(guī)律。結果表明，碳黑團聚物光散射特性隨分形形態(tài)、大氣相對濕度和雜質摻混狀態(tài)的改變而變化，且分形參數、大氣相對濕度、混合成分粒徑越大，團聚物的光散射特性值越大