華北平原典型城市和泰山的黑碳光吸收特征.pdf

1、空氣中有機物以及無機物對黑碳(BC)的外包裹可能造成黑碳的光吸收增強，而對該增強因子準(zhǔn)確的評估還存在很大的不確定性，目前并沒有直接有效的觀測方法測量該增強因子，因此給氣候模式預(yù)測帶來了很大誤差。
　　本實驗使用最近建立的較完善的兩步法實驗去除環(huán)境大氣氣溶膠樣品的外包裹物，來評估由于外包裹物引起的黑碳的光吸收增強效應(yīng)，即分別測試兩步法實驗去除包裹物前后黑碳的質(zhì)量(EC)和相應(yīng)光學(xué)參數(shù)后，計算并對比處理前后的黑碳質(zhì)量吸收截面(MAC)

2、。由于各個光熱測量方法測定的黑碳質(zhì)量結(jié)果之間都存在著很大誤差性，為了評估測量本實驗樣品黑碳質(zhì)量的最佳方法并能到相對準(zhǔn)確的EC值，因此本實驗分別采用光熱法中的三種不同升溫法:NIOSH、EUSAAR、IMPROVE分別對兩步法處理前后的樣品進行EC值測試，對比結(jié)果為EUSAAR方法所測得的EC值最佳，NIOSH方法由于溫度過高導(dǎo)致吸光物質(zhì)提前在無氧階段氧化釋放造成黑碳的測試濃度偏低，而IMPROVE方法由于在無氧條件下的最高溫度過低造成一

3、些有機物在該階段沒有完全氧化釋放進入下一階段造成黑碳的濃度偏高。所以本研究使用EUSAAR方法所得EC結(jié)果進行黑碳吸光增強的相關(guān)計算。
　　本研究首先分別在華北平原的典型污染城市濟南以及主要背景點泰山進行PM2.5氣溶膠樣品的采集，在678nm波長處使用EUSAAR方法所得結(jié)果計算兩步法處理后濟南樣品純黑碳的MAC值為3.8±0.9m2g-1，泰山樣品純黑碳MAC值為3.8±0.1m2g-1，該結(jié)果與Mie理論計算所得的純黑碳的M

4、AC值(3.94～4.80m2g-1)基本一致，而計算所得處理之前濟南以及泰山站點的大氣氣溶膠樣品的MAC值分別為7.4±2.6m2g-1和7.8±2.7m2g-1，都遠(yuǎn)高于相應(yīng)的處理后樣品的MAC值。兩步法處理前后所得樣品MAC的比值即為本實驗直接觀測的黑碳的吸光增強因子，因此，在678nm波長處測得濟南和泰山站點由于非吸光性物質(zhì)形成的黑碳外包裹物所造成的黑碳光吸收增強因子分別是1.96±0.71、2.04±0.32。結(jié)果很明顯，在重