半干旱地區(qū)氣溶膠的觀測研究及垂直分布的反演.pdf

1、大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)是當(dāng)前全球氣候變化研究的熱點問題。氣溶膠濃度、氣溶膠粒徑譜分布、氣溶膠散射系數(shù)和吸收系數(shù)等是表征氣溶膠物理和光學(xué)特征以及進(jìn)行氣溶膠氣候效應(yīng)研究的重要參數(shù)。
　　 本文利用蘭州大學(xué)半干旱氣候和環(huán)境觀測站(SACOL)APS-3321粒徑譜儀、AE-31黑碳儀2007年11月1日至2008年10月31日期間以及M9003積分濁度儀2007年8月1日至2008年7月31日期間的連續(xù)觀測資料，對該地區(qū)氣溶膠的物理(濃

2、度，粒徑譜)和光學(xué)(散射系數(shù)，吸收系數(shù))特征進(jìn)行了分析。通過建立地基氣溶膠數(shù)濃度和消光系數(shù)之間相關(guān)模式，運(yùn)用MPL-4激光雷達(dá)觀測結(jié)果所反演的消光系數(shù)垂直廓線確定了建立氣溶膠數(shù)濃度的垂直廓線方案，并根據(jù)2008年春季實測資料，對半干旱地區(qū)春季晴天的氣溶膠濃度垂直分布的時空變化特征進(jìn)行了研究。主要結(jié)論如下：
　　 1)該地區(qū)氣溶膠數(shù)濃度年平均值為191個/cm3，質(zhì)量濃度年平均值為0.107mg/m3。無論數(shù)濃度還是質(zhì)量濃度均在1

3、2月為最高，數(shù)濃度6月最低，質(zhì)量濃度9月最低。氣溶膠濃度日變化呈單峰值型，在上午11:00 BST左右達(dá)到峰值，下午18:00 BST達(dá)到谷值。
　　 2)數(shù)濃度粒徑譜分布呈單峰值型，主要集中在0.673μm左右；質(zhì)量濃度粒徑譜分布呈雙峰值型，第一個峰值出現(xiàn)在0.777μm左右，第二個峰值出現(xiàn)在5.048μm左右。
　　 3)該地區(qū)年均氣溶膠散射系數(shù)為158.86 Mm-1，吸收系數(shù)為14.11 Mm-1，質(zhì)量散射系數(shù)和

4、質(zhì)量吸收系數(shù)分別為1.22 m2/g和0.13 m2/g；散射系數(shù)和吸收系數(shù)的年變化呈單峰值型，峰值均出現(xiàn)在冬半年；日變化呈雙峰值型。
　　 4)根據(jù)激光雷達(dá)反演的氣溶膠消光系數(shù)垂直分布結(jié)果，得到晴天無云天氣背景下氣溶膠濃度的垂直分布。該地區(qū)氣溶膠濃度表現(xiàn)為高空較地面大，其極大值區(qū)域出現(xiàn)在上午6:00-10:00 BST距地面350 m高度附近。這和溫度及水汽的垂直分布是相對應(yīng)的。
　　 5)在以上研究基礎(chǔ)上建立了適用與