沙塵氣溶膠粒子短波輻射效應的數值研究.pdf

1、本文在綜合大量觀測研究成果的基礎上，初步提出一個較合理、具有我國北方代表性的沙塵氣溶膠基本特征(尺度譜分布、高度分布及折射指數)模型。當發(fā)生沙塵天氣時，沙塵氣溶膠粒子不僅數濃度明顯增加、譜分布峰值半徑向粗粒徑偏移，而且沙塵粒子在輸送過程中物理化學性質發(fā)生變化(比如硫化)，折射指數和尺度譜改變。此外，沙塵氣溶膠粗粒子較多，由于重力沉降作用，其譜分布隨高度增加而變窄較一般氣溶膠粒子明顯。用Mie散射理論研究了沙塵氣溶膠粒子光學特性與這些影響

2、因素的關系，并進一步用輻射傳輸模式研究不同特征的沙塵氣溶膠對太陽輻射加熱率的影響。 結果表明：沙塵氣溶膠吸收、散射、消光系數及光學厚度與濃度之間為正相關關系。當沙塵氣溶膠濃度較小，太陽輻射加熱率廓線與其濃度高度分布相似：隨著沙塵氣溶膠濃度的增加，達到沙塵天氣時，太陽輻射加熱率明顯增大，但最大加熱率發(fā)生在對流層中部偏下，且與近地層加熱率的差值增大，雖然這里的濃度低于近地層；沙塵粒子硫化對其光學特性輻射效應與濃度增加有相似的影響，