黄山大气气溶胶微观特性的观测研究
大气中气溶胶光学特性观测与评估
大气中气溶胶光学特性观测与评估气溶胶是指悬浮在大气中的固体或液体微小颗粒物质,其复杂的光学特性对于地球辐射平衡和气象变化有着重要的影响。
为了更好地理解和评估大气中气溶胶的光学特性,科学家们进行了大量的观测和实验研究。
大气中的气溶胶光学特性可以通过多种观测手段来获取,其中辐射传输方法是最常用的一种。
这种方法基于气溶胶对太阳辐射和地球辐射的散射和吸收特性,通过测量空气和颗粒物的辐射功率和光谱来获得详细的气溶胶光学参数。
辐射传输模型的建立和改进,对于准确评估大气中气溶胶的辐射效应和光学特性具有重要意义。
在辐射传输方法的基础上,研究人员还发展了一系列的观测技术来获取大气中气溶胶的光学特性。
比如,通过利用多普勒激光雷达技术,可以实现对大气中颗粒物的垂直和水平分布的实时监测。
激光扩散成像技术可以对大气中的微观颗粒进行高分辨率观测,进一步研究其形态和组成。
此外,光学遥感技术和气溶胶探空仪也被广泛应用于大气中气溶胶光学特性的观测与评估。
通过对大气中气溶胶光学特性的观测与评估,科学家们可以更好地理解气溶胶的来源、变化趋势和影响,并为气溶胶监测和预测提供重要的参考依据。
例如,在空气污染监测中,研究人员可以利用气溶胶光学特性的观测结果来评估和预测空气质量,为政府和公众提供及时的空气污染预警。
此外,气溶胶光学特性的观测与评估还对于气候变化的研究具有重要意义。
气溶胶的散射和吸收特性直接影响到大气的辐射平衡,进而对气候变化产生重要影响。
通过监测大气中气溶胶的光学特性,可以更好地了解气溶胶的辐射强迫效应和气候反馈机制。
尽管大气中气溶胶光学特性的观测与评估在科学研究和环境监测中起到重要作用,但是由于气溶胶的复杂性和观测技术的限制,依然存在一些困难和挑战。
因此,科学家们还需要进一步完善观测方法和技术,加强数据的质量控制和校准,提高观测结果的准确性和可靠性。
总而言之,大气中气溶胶光学特性的观测与评估对于研究空气污染和气候变化具有重要意义。
中国大气气溶胶辐射特性参数的观测与研究进展
中国大气气溶胶辐射特性参数的观测与研究进展引言:大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物质,包括尘埃、烟尘、云雾、颗粒物等等。
它们对大气辐射的传播和能量平衡起着重要的作用。
因此,研究大气气溶胶的辐射特性和影响因素,对于了解大气辐射传递机制具有重要意义。
本文主要探讨。
一、大气气溶胶的辐射特性参数1.1 光学厚度大气气溶胶的光学厚度是指气溶胶在遥感波段上对太阳辐射吸收和散射的大小,是评估大气透明度的重要指标之一。
光学厚度的测量和监测可以提供大气辐射传输的基本信息。
1.2 单位质量吸光度单位质量吸光度是指单位质量气溶胶对光的吸收能力,它反映了气溶胶颗粒对太阳辐射的吸收效应。
单位质量吸光度的观测可以用于分析大气气溶胶的组成和来源。
1.3 散射系数散射系数是指单位体积的气溶胶对光的散射能力,它反映了气溶胶颗粒对太阳辐射的散射效应。
散射系数的观测可以用于研究大气气溶胶颗粒的粒径分布和浓度。
二、大气气溶胶辐射特性参数的观测方法2.1 遥感方法遥感方法是通过利用地面或卫星观测得到的辐射数据,结合气溶胶光学模型计算出气溶胶辐射特性参数的方法。
常见的遥感方法有太阳光度计、宽视场光度计和微波辐射计等。
2.2 直接观测方法直接观测方法是通过设置观测站点,在不同高度和不同地点进行大气气溶胶辐射参数的实地测量。
常见的直接观测方法有气溶胶质量浓度采样仪、激光散射仪和光学粒径谱仪等。
三、中国大气气溶胶辐射特性参数的研究进展3.1 观测网络的建设为了更全面、准确地观测中国大气气溶胶辐射特性参数,中国科学家们建设了一系列的观测网络和观测站点,如中国大气环境与气溶胶研究联合观测系统(CARE)和中国大气气溶胶与气候变化联合观测系统(AAC)等。
3.2 遥感技术在观测中的应用遥感技术在中国大气气溶胶辐射特性参数的观测中得到广泛应用。
通过卫星遥感数据,研究人员能够获取大范围的气溶胶光学厚度和散射系数等参数。
此外,地面遥感观测站点也可以提供高时空分辨率的数据。
大气环境中气溶胶的光学特性与气候效应
大气环境中气溶胶的光学特性与气候效应气溶胶是大气环境中常见的悬浮颗粒物质,由固体或液体微小颗粒组成。
气溶胶对大气中的光线传播和反射起着重要作用,影响大气能量收支和气候变化。
本文将探讨气溶胶的光学特性以及其对气候的影响。
一、气溶胶的光学特性气溶胶与光的相互作用主要包括散射和吸收。
散射是指光线遇到气溶胶颗粒后改变方向的过程,分为弹性散射和非弹性散射。
弹性散射是光线与气溶胶颗粒碰撞后改变路径,但其能量不发生变化;非弹性散射是指光线与气溶胶颗粒碰撞后能量发生转移。
吸收则是指气溶胶吸收光线的能力。
气溶胶的光学特性与其化学成分、形状和尺寸密切相关。
不同化学成分的气溶胶对不同波长的光线有不同的散射和吸收效应。
例如,硫酸盐和硝酸盐是常见的二次气溶胶,它们对短波长光线有较强的散射作用,而有机碳和黑碳等主要由燃烧过程中排放的气溶胶对长波长光线具有较强的吸收作用。
二、气溶胶的气候效应气溶胶对气候的效应主要包括直接效应和间接效应。
直接效应是指气溶胶对光线的散射和吸收作用直接影响着地球的能量收支。
散射作用使得部分太阳辐射被散射至太空中,从而减少了地面的入射辐射量,导致地球表面的冷却。
吸收作用则会使得大气层中的能量增加,从而引起大气层的加热。
气溶胶的间接效应则是由于气溶胶改变了云的性质和属性,进而影响云的辐射特性。
云是气候系统中重要的能量收支调节者之一,气溶胶的存在会改变云滴的形成和云的持续时间、云滴的大小和数量,进而影响云的反照率和辐射特性。
例如,大量的气溶胶可以作为云凝结核,促进云滴的形成,增加云的反照率,导致更多的太阳辐射被反射回太空,从而产生冷却效应。
不同类型的气溶胶对气候的影响程度存在差异。
例如,硫酸盐气溶胶对气候的冷却效应较为显著,而有机碳等气溶胶则具有较强的加热效应。
此外,气溶胶的空间分布和浓度也会对其气候效应产生影响。
在大气中,气溶胶的形成和消失过程较为复杂,受到气象条件、排放源以及大气化学反应等多种因素的影响。
黄山山底大气气溶胶数浓度日变化
wi t h a Wi d e - R ng a e P a r t i c l e S p e c r t o me t e r ( wP s ) ( ma nu f a c t u r e d b y MS P . L t c . ) a t t h e f o o t o f Mo u n t H u a n g s h a n( Z h a i x i )
L i a n - j i ,Z HU J i n g - mi n ( 1 . Ke y L a b o r a t o r y f o r Ae r o s o l - C l o u d - P r e c i p i t a t i o n o f C h i a n Me t e o r o l o g i c a l A d mi n i s t r a t i o n ,
Na n j i n g U n i v e r s i t y o f I n f o r ma t i o n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Na nj i n g 2 1 0 0 4 4 , C h i n a ;2 . T ng a s h n a Me t e o r o l o g i c a l Di s a s t e r
P r e v e n t i o n C o m ma nd C e n t e r , T a n g s h n a 0 6 3 0 0 0 , C h i n a ) . C h i n aE n v i r o n m e n t a l S c i e n c e , 2 0 1 3 , 3 3 ( 7 ) :1 1 6 7 - 1 1 7 3
中国环 境科学
大气环境微生物与生物气溶胶研究
大气环境微生物与生物气溶胶研究大气环境是一个广阔而神秘的领域,许多微观的生物和颗粒物在其中共存。
这些微生物和颗粒物以气态形式存在,被称为生物气溶胶。
对于大气环境微生物与生物气溶胶的研究,不仅可以帮助我们更好地了解地球的生态系统,还对气候变化和人类健康有重要的影响。
首先,大气环境微生物与生物气溶胶的研究可以揭示地球上微生物的分布与传播方式。
地球上的微生物数量庞大,它们广泛存在于陆地、海洋和大气中。
通过研究微生物与生物气溶胶的组成和变化,可以了解它们的来源、传播途径和扩散范围。
例如,通过采集不同地区的空气样品,科学家可以分离和鉴定微生物的种类和数量,从而了解它们在大气中的分布规律。
这对于研究微生物在全球范围内的传播路径和生态功能具有重要意义。
其次,大气环境微生物与生物气溶胶的研究对于气候变化的影响具有重要意义。
大气中的微生物和生物气溶胶可以充当云凝结核,参与大气凝结和云形成过程。
这些微生物和颗粒物可以促进水汽的凝结和云量的增加,进而影响气候系统的能量平衡和云的辐射特性。
此外,在一些特殊的气象条件下,微生物和生物气溶胶还可以促进降水形成。
因此,研究大气环境微生物与生物气溶胶对于气候模型的改进和预测具有重要意义,有助于我们更好地理解和应对气候变化的影响。
最后,大气环境微生物与生物气溶胶的研究对于人类健康具有重要意义。
大气中的微生物和生物气溶胶可以携带有害的细菌、病毒和真菌,对人体健康造成潜在的威胁。
例如,在空气中存在的细菌和病毒可能引发呼吸道感染和过敏症状。
了解微生物和生物气溶胶的组成和变化,可以帮助我们评估大气中潜在的病原微生物的风险,并采取相应的预防和控制措施,保障公众的健康和安全。
综上所述,大气环境微生物与生物气溶胶的研究对于了解地球生态系统的平衡、应对气候变化和保护人类健康具有重要意义。
通过研究微生物的分布与传播方式、气候变化的影响和对人类健康的潜在风险,我们可以更好地认识并应对大气环境中微生物和生物气溶胶的挑战。
黄山夏季气溶胶光学特性观测分析
Hu i , WE NB i n( K e yL a b o r a t o r yf o r A e r o s o l - C l o u d - P r e c  ̄ ) i t a t i o n , C h i n aMe t e o r o l o g i c a l A d mi n i s t r a t i o n , Na n j i n gU n i v e r s i t y o f I n f o r ma t i o nS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y , Na n j i n g 2 1 0 0 4 4 , C h i n a ) . C h i n a E n v i r o n me n t a l S c i e n c e , 2 0 1 3 , 3 3 ( 1 2 ) :2 1 3 1  ̄ 2 1 3 9
Ab s t r a c t : Ch a r a c t e is r t i c s o f t h e t i me s e ie r s o f d a i l y a v e ag r e a n d d i u na r l v a r i a t i o n o f a e r o s o l o p t i c a l p r o p e r t i e s u n d e r t h e
c o n d i t i o n o f n o n - r a i n we r e a n a l y z e d wi h t he t s c a t t e r i n g a n d d a b s o r p t i o n c o e f f i c i e n t s o f a t mo s p h e i r c a e r o s o l s o b t a i n e d d u r i n g J u l y t o Au g u s t i n 2 01 l a t t h e Gu ng a mi n g d i n g me t e o r o l o g i c a l o b s e r v a t o y r o n Mt .Hu a n g .An d he t na a l y s i s o f a e r o s o l o p t i c a l p r o p e r t i e s i n d i fe r e n t a i r ma s s e s Wa s c o n d u c ed t b y u s i n g Hy s p l i t mo d e 1 .T h e r e s u l t s s h o we d t h t a t h e
华东高海拔地区夏季气溶胶数浓度及谱分布特征
华东高海拔地区夏季气溶胶数浓度及谱分布特征作者:杨素英张铁凝李艳伟赵秀勇余欣洋王启花来源:《大气科学学报》2017年第03期摘要利用2014年7月黄山光明顶观测获得的气溶胶数浓度、气溶胶数谱数据,对黄山夏季气溶胶数浓度及谱分布特征进行分析,并在此基础上对气溶胶数谱进行了对数正态分布拟合。
研究结果表明:黄山夏季气溶胶平均数浓度约为3 518.27 cm,主要集中在爱根核模态;气溶胶平均数浓度日变化呈双峰分布,峰值浓度的出现伴随着小粒子的增多。
气溶胶数浓度与相对湿度和风速成负相关,高浓度的气溶胶多出现在较弱的东南风时;积聚模态气溶胶数浓度受风向影响显著。
不同气团背景下气溶胶数谱差异集中在小于100 nm和500~1000 nm粒径范围。
爱根核模态气溶胶在高湿的西南气团影响下数浓度最低、谱较窄,而高温、低湿的东南气团对应的气溶胶数浓度最高、谱最宽,北方气团对应的气溶胶数浓度和谱宽居中;500~1000 nm粒径范围气溶胶数谱分布特征与之相反。
不同背景的气溶胶数谱和体积谱均可采用爱根模态、积聚模态1和积聚模态2三个模态进行对数正态分布拟合,但不同气团背景下的各模态谱型参数差异较大。
关键词华东;高海拔地区;气溶胶;数谱分布;对数正态分布气溶胶谱分布是描述大气气溶胶粒径分布重要的特征函数,是影响气溶胶在大气环境中理化特性的重要参数(Penttinen et a1.,2001;Nishita et a1.,2007)。
气溶胶谱分布记录了气溶胶来源及其在大气中的演化过程,这些信息与气溶胶的光学性质和气候效应密切相关(Bian et a1.,2014)。
悬浮在大气中的颗粒物通过凝结、碰并和悬浮增长,改变气溶胶消光系数造成大气能见度的降低(Levoni et a1.,1997)。
此外,气溶胶粒子粒径的变化能够改变其吸收和散射短波辐射的能力,影响辐射平衡造成直接气候效应(Charlson et a1.,1992;Haywood andBoucher,2000)。
大气气溶胶和云微物理的观测与模拟研究
大气气溶胶和云微物理的观测与模拟研究大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物质,包括固体和液体的颗粒,如尘埃、烟雾、水滴等。
这些气溶胶对大气的辐射传输、云微物理过程以及气候变化等有着重要的影响。
因此,研究大气气溶胶的观测和模拟成为了大气科学领域的重要课题。
大气气溶胶的观测主要通过使用一些先进的仪器和技术来获取数据。
其中,常用的观测方法包括遥感观测、地面观测和飞机观测等。
遥感观测是利用卫星、飞机等平台上的仪器设备,通过测量大气气溶胶的光学性质来推断其浓度和粒径等信息。
这种方法具有高时空分辨率的优点,能够提供全球范围内的大气气溶胶观测数据。
目前,我国已经成功发射了一系列的遥感卫星,如FY系列和HJ系列卫星,用于监测大气气溶胶的时空分布和变化。
地面观测是通过在地面上搭建观测站,利用一些仪器设备对大气气溶胶进行实时的监测。
这种方法可以提供较为精确的气溶胶浓度、粒径和化学成分等信息,但受到地理位置的限制,观测数据的覆盖范围相对较小。
目前,我国的地面观测网络已经建立起来,包括中国环境监测总站和中国大气成分监测网等,为大气气溶胶的观测提供了重要的支持。
飞机观测是通过在飞机上搭载气溶胶观测仪器,对大气气溶胶进行直接测量。
这种方法可以获取较高时空分辨率的数据,尤其适用于研究局地气溶胶的变化和来源。
我国自上世纪90年代开始,就开展了一系列的飞机观测实验,如中国大气综合观测实验(PRIDE)和中国大气综合观测实验(CAPTEX)等,为大气气溶胶的研究提供了宝贵的数据资源。
除了观测外,大气气溶胶的模拟研究也是十分重要的。
模拟研究可以通过建立数值模型,模拟大气中气溶胶的生成、输送和变化等过程,从而深入了解气溶胶对大气和气候的影响机制。
目前,常用的模拟方法包括区域模式、全球气候模式和大气化学模式等。
区域模式是指利用计算机模拟大气气溶胶在局地范围内的时空分布和变化。
该方法可以考虑到地形、气象条件和人类活动等因素对气溶胶的影响,具有较高的分辨率和准确性。
中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究
中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究一、引言气溶胶是大气中的微粒子,可以通过自然和人为活动释放到大气中。
气溶胶对大气的辐射平衡和气候系统有重要影响。
在中国这样一个发展迅速且人口众多的地区,气溶胶排放量巨大,对大气的影响尤为明显。
因此,研究中国地区气溶胶光学特性及其辐射强迫是非常重要的。
二、气溶胶光学特性气溶胶光学特性是指气溶胶对太阳辐射和地球辐射的相互作用以及与光传播有关的参数。
气溶胶主要通过散射和吸收来影响辐射传输。
散射主要有弹性散射和非弹性散射,弹性散射导致光线改变传播方向而不改变能量,非弹性散射包括拉曼散射和激发态分子吸收散射,会改变光线的能量。
吸收主要分为吸收和透射,吸收会将光能转换为热能。
气溶胶光学特性的研究需要使用卫星遥感技术,通过观测大气中的光谱信息来推断气溶胶的光学特性。
从卫星遥感数据中可以获取到气溶胶的直射辐射、散射辐射和总辐射等参数。
还可以通过假设和模型来反演气溶胶的物理特性,如粒径分布、光学厚度等。
三、中国地区气溶胶的光学特性中国地区由于人口众多、经济快速发展,在大气污染和气溶胶排放方面面临严峻挑战。
中国的大气污染主要来源于工业排放、交通排放和农村生活排放。
这些排放物中含有大量的气溶胶,对大气辐射平衡产生直接影响。
根据卫星遥感数据的分析,中国地区气溶胶光学厚度较高,且呈现季节性变化。
中国地区的气溶胶光学厚度主要受到工业排放和沙尘暴的影响。
工业排放产生的气溶胶主要是碳质和硫酸盐,这些物质对光的吸收和散射能力较强。
而沙尘暴主要由沙尘和土壤颗粒组成,对光的散射能力也很高。
因此,中国地区的气溶胶光学特性主要表现为较高的光学厚度和较强的吸收、散射能力。
四、气溶胶辐射强迫气溶胶辐射强迫是指气溶胶对大气辐射平衡的贡献。
气溶胶通过吸收和散射太阳辐射来改变大气的能量分布,进而影响大气温度、湿度和循环等气候要素。
气溶胶辐射强迫的研究可以帮助我们理解气溶胶对气候系统的影响机制。
大气中气溶胶的光学特性与成因分析
大气中气溶胶的光学特性与成因分析近年来,大气污染问题备受关注,其中气溶胶对大气环境的影响不容忽视。
气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒,其来源多种多样,包括自然源和人为源。
气溶胶的光学特性在大气研究中具有重要意义,对于解释和预测气溶胶的辐射强迫效应、气溶胶粒子的大小和成分等都起着关键作用。
一、气溶胶的光学特性气溶胶的光学特性通常包括散射和吸收两个方面。
散射是指光线在气溶胶颗粒上发生反射、折射和散射的过程,而吸收则是指气溶胶颗粒对光线能量的吸收。
气溶胶颗粒的散射和吸收特性与其成分、大小、形状等有关。
通过对散射和吸收的研究,可以进一步了解气溶胶的组成和来源。
散射主要有弹性散射和非弹性散射两种,其中弹性散射是指散射前后光子的能量和频率保持不变,而非弹性散射则是指光子在散射过程中发生能量和频率的改变。
气溶胶颗粒对光线的散射作用可以通过不同角度的散射实验来测量,根据气溶胶散射的角度分布曲线可以得到气溶胶颗粒的大小。
吸收可以通过分光光度计等仪器来测量,获得气溶胶颗粒对特定波长的光线的吸收截面积。
二、气溶胶的成因分析气溶胶的成因主要可以分为自然源和人为源两大类。
自然源主要包括火山喷发、森林火灾、海洋颗粒物和沙尘等。
火山喷发会喷出大量的岩浆、气体和火山灰,其中火山灰是一种典型的气溶胶颗粒。
火山灰中的气溶胶颗粒会随风传播到大气中,并对大气的光学特性产生显著影响。
森林火灾会释放出大量的有机物质和黑碳等颗粒物,它们也会成为火灾烟雾中的气溶胶颗粒。
海洋颗粒物则主要由海水中的盐类和生物分子组成,它们在海洋风浪的作用下产生气溶胶颗粒。
人为源主要包括工业排放、交通排放和生物质燃烧等。
工业排放是指工厂和企业在生产过程中排放出的颗粒物和废气。
这些气溶胶颗粒往往富含颗粒物、二氧化硫等有害物质,对大气质量造成负面影响。
交通排放主要是指汽车尾气中产生的尘埃和颗粒物,包括二氧化碳、一氧化碳等。
生物质燃烧则是指在农村地区和一些发展中国家使用生物质作为燃料进行生活和烹饪时产生的烟雾和气溶胶颗粒。
黄山顶大气气溶胶吸收和散射特性观测分析
Acu t o tS eto tr ( AS ) d rn y t uy i 0 8 a h ag nn dn to oo i lo srao y o o si S o p crmee P S c uig Ma O J l n 2 0 tte Gu n rig ig mee rlgc b ev tr n a
为一0 5 一O 7 ;湿清除使 大气气溶 胶 的吸收和散 射系数 明显降低 ;与 在平原地 区 的南京 相 比,黄 山 山顶 .3和 .8
的吸 收 和 散 射 系 数 日变 化 趋 势 与 南 京 相 反 ,且 数 值 比南 京 小 一 个 量 级 。 关 键 词
文章编号
黄 山 气 溶 胶 吸 收 系 数
C ia e ooo i l mi i r t n K y L b r tr Cr mop e i P y is n n io me t Na jn n— hn t r l c M e g a Ad n s a i e a o ao y, t o o At s h rc h s d E vr n n , n ig U i ca
散射系数
气 象 因 子
中 图分 类号 P1 4 文献 标 识 码 A
1 0 9 8 (0 1 0 —0 4 — 8 0 6— 5 5 2 1 ) 5 6 1 0
An Ob e v to lS u y o r s lOp i a o r i s a he s r a i na t d fAe o o tc lPr pe te t t
To f Hu n s a o nt i p o a g h n M u a ns
CHEN i g u ,YI Ya ,LI Z e y ,CH E Ku ,KANG a qn ,a d YAN id Jn h a N n N h n i N i H n ig n Ja e
大气科学学报2010年第33卷总目次第1期
国家 自然科 学基金 委员会 地球科 学部南 京信 息工程 大学 大气资料 服务 中心资料 通讯 (1 ……… … (2 ) 3) 15
第 2期
论 著
黄山大气气 溶胶 微观特性 的观 测研究 … …… 银 燕 , 陈晨 , 陈魁 , 安俊琳 , 王巍 巍 , 振毅 , 家德 , 林 严 王静 ( 2 ) 19 长三角地 区雾 的时空分 布及频 次模型研 究 …… ……… …… ……… ……… ……… …… … 周伟灿 , 炜 ( 3 ) 魏 17
大气 自由模与 长江 中下 游地 区入梅 的关 系… ……… ……… ……… …… 王海 燕 , 陆维松 , 陶丽 , 濮梅娟 ( 3 ) 2 6 兰州周边 地 区地 闪 闪区统计特 征 I: 环境 风场及稳 定度特 征 …… … 尹 宜舟 , 陈渭 民 , 沈新 勇 , 照荣 ( 4 ) 李 2 6 简 讯
一
……… …… ………… …… 苗春 生 , 瑜 , 坚红 (5 赵 王 2)
种基 于进 化策 略的气象 学反 问题求解 算法研 究 …… …… ……… …… 耿 焕 同 , 义 杰 , 孙 张建 , 闵锦 忠 (4 3)
海 口市人 工催 化热 带对 流云增雨 降温 的数值模 拟 …… ……… …… ………… …… ……… ……… 黄 彦彬 ( 0 4) 雷 州半 岛“ 7 8 致洪 特大 暴雨 的数 值模拟 0.” …… …… ……… … 张 羽 , 生杰 , 牛 于华 英 , 录青 , 张 劳汉琼 ( 7 4)
第 1期
论著
热带东 印度洋海 表温度持 续性 的秋季 障碍 …… …… ……… ……… ……… ……… 郭品 文 , 杨丽 萍 , 唐碧 ( ) 1
“ 碧利斯 ” 引发湘 东南特大 暴雨 的多普勒 雷达 回波特 征分析
大气气溶胶光学特性与遥感监测方法研究
大气气溶胶光学特性与遥感监测方法研究大气气溶胶是一种微小的颗粒物质,可以悬浮在大气中。
它们对大气和气候有重要影响,因为它们散射、吸收和辐射太阳光,同时也影响云的形成和性质。
理解大气气溶胶的光学特性以及遥感监测方法对于研究大气污染、气候变化以及改善空气质量都具有重要意义。
首先,了解大气气溶胶的光学特性对于研究气溶胶的来源和组成非常重要。
气溶胶的光学特性包括散射、吸收和透射。
当光束通过大气中的气溶胶时,光线会被散射到不同的方向,这种散射现象被称为散射光。
而气溶胶还会吸收光束中的能量,导致光强的减弱。
通过研究散射和吸收的特性,我们可以知道气溶胶的组成和来源。
不同组分的气溶胶对太阳光的散射和吸收率也不同,因此通过测量散射和吸收光的强度,可以进一步了解气溶胶的化学成分和含量。
其次,正确评估大气气溶胶的光学特性对于遥感监测大气污染和改善空气质量具有重要意义。
大气气溶胶是导致空气污染的主要元凶之一,它们可以从工业排放物和车辆尾气中产生,或者通过自然过程,如火山喷发和植物排放释放到大气中。
遥感技术可以利用地面或卫星上的传感器测量大气气溶胶的散射和吸收特性,从而定量评估大气污染程度和污染物的分布。
这对于制定有针对性的环境政策和采取相应的空气净化措施非常关键。
最后,研究大气气溶胶的光学特性也有助于更好地理解气候变化。
气溶胶可以散射和吸收太阳辐射,从而改变地球的能量平衡。
通过改变太阳光的辐射,气溶胶可以冷却地表和大气,这被认为是一种负反馈机制,能够减缓气候变暖的速度。
然而,由于气溶胶的复杂性和不确定性,对其影响气候变化的准确评估仍存在挑战。
因此,进一步研究大气气溶胶的光学特性和它们与气候变化之间的相互作用是非常关键的。
总之,大气气溶胶的光学特性与遥感监测方法的研究对于理解大气污染、气候变化以及改善空气质量具有重要意义。
通过了解气溶胶的光学特性,我们可以更好地研究气溶胶的来源和组成。
遥感监测技术可以帮助我们准确评估大气污染状况,并采取相应的措施来改善空气质量。
大气中气溶胶的光学性质研究
大气中气溶胶的光学性质研究气溶胶是大气中的微小颗粒物质,由于其对太阳辐射和地球辐射的散射和吸收作用,对大气光学性质、气候变化以及空气质量等方面有着重要的影响。
因此,对大气中气溶胶的光学性质进行研究具有重要的科学和应用价值。
1. 引言气溶胶是指悬浮在大气中的小颗粒,其来源包括自然和人为排放的物质,如尘土、化学物质和污染物。
气溶胶在太阳光照射下,会导致散射和吸收作用,进而影响大气能量的收支平衡。
2. 气溶胶的光学性质气溶胶的光学性质主要包括散射、吸光和透过率等方面。
散射是气溶胶对光线方向偏离原来传播方向的现象,分为弹性散射和非弹性散射。
弹性散射是指光的能量和频率在散射过程中不发生改变;非弹性散射是指光的能量和频率在散射过程中发生改变,如拉曼散射。
吸光是指气溶胶对特定波长的光吸收而使其能量减弱。
透过率则是指光线穿过气溶胶后的相对强度。
3. 气溶胶光学性质的测量和观测为了研究气溶胶的光学性质,开展了多种测量和观测技术。
常用的包括激光雷达、太阳光度计、气溶胶成分分析仪等。
激光雷达可以通过测量散射和吸收来研究气溶胶的浓度和大小分布;太阳光度计则可以通过测量太阳光的散射和吸收来研究气溶胶的光学性质;气溶胶成分分析仪可以精确地测量气溶胶的组成。
4. 气溶胶光学性质与环境与气候变化的关系气溶胶的光学性质直接影响到大气的辐射传输和能量平衡,进而对气候变化产生重要影响。
散射作用会导致大气的反射率增加,使得地球表面的辐射减少,从而导致地球温度下降。
吸光作用则会增加大气的吸收率,导致温度升高。
此外,气溶胶还会通过改变云的性质和影响降水的形成等方式对气候变化产生间接影响。
5. 气溶胶光学性质与空气质量的关系气溶胶的光学性质与空气质量也存在密切联系。
大气中的颗粒物浓度高、组成复杂时,会导致光学性质的变化,进而影响大气的辐射传输,降低能见度和空气质量。
因此,通过研究气溶胶的光学性质,可以评估和监测空气质量状况,为环境管理和治理提供科学依据。
大气环境中气溶胶微观结构与物理性质
大气环境中气溶胶微观结构与物理性质近年来,随着人们对大气环境污染的关注不断增长,气溶胶成为研究的热点之一。
气溶胶是指由固体颗粒或液滴悬浮在气体中形成的复杂混合物,包括尘埃、烟雾、颗粒物等。
它们对空气质量、气候变化以及人类健康都有着重大的影响。
因此,研究气溶胶微观结构与物理性质具有重要的科学意义和应用价值。
气溶胶微观结构主要包括成分、形态和大小等几个方面。
气溶胶的主要成分有机物、无机盐、重金属等。
这些成分直接影响气溶胶的光学、化学和生物活性等性质。
此外,气溶胶的形态也是非常复杂的,可以是球形、棒状、纤维状等多种形状。
形态的不同会导致气溶胶的光学、沉降和传输等特性发生变化。
此外,气溶胶的大小也是很关键的参数,较小的气溶胶颗粒容易在大气中长时间停留,影响空气质量和能见度。
气溶胶的物理性质是指气溶胶的光学、电学、热学和动力学性质等。
光学性质是研究气溶胶最常用的方法之一,它可以通过测量气溶胶的散射、吸收和反射光谱来研究气溶胶的复杂光学特性。
电学性质包括电导率、电荷分布和电离性等。
气溶胶的电学性质对于理解气溶胶在大气中的传输、沉降和生物活性等过程具有重要的意义。
热学性质是研究气溶胶热传导、蒸发、凝结和干燥等过程的关键。
动力学性质则是研究气溶胶在大气中的传输、沉降和转化等过程的重要参数。
气溶胶微观结构与物理性质的研究不仅需要丰富的实测数据,还需要模型模拟和理论分析的支撑。
在实测方面,人们通常采用传统的样品采集和分析方法,如取样筛选、化学分析和粒度测量等。
此外,还需要使用各种先进的仪器设备,例如电子显微镜、质谱仪和激光粒度仪等来研究气溶胶的微观结构和物理性质。
在模型模拟方面,人们根据气溶胶的组成和特性,发展了很多数学模型和数值模拟方法,用于预测和解释气溶胶的传输、沉降和转化等过程。
同时,理论分析能够从分子和原子水平上揭示气溶胶的微观结构和物理性质。
总的来说,气溶胶微观结构与物理性质的研究对于我们深入了解大气污染、气候变化以及人类健康等问题具有重要的意义。
气溶胶辐射效应对气象和环境影响的观测与模拟研究
气溶胶辐射效应对气象和环境影响的观测与模拟研究气溶胶辐射效应对气象和环境影响的观测与模拟研究引言:气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物质,其中包括液态或固态的颗粒以及浑浊气体。
气溶胶的成分复杂多样,来源包括人为和自然释放的,例如燃烧过程、能源生产、交通排放以及植物挥发物等。
化石燃料燃烧、工业活动和交通尾气等过程都会释放大量气溶胶到大气中,对气象和环境产生重要影响。
本文从气溶胶辐射效应的观测和模拟两个方面,综述了气溶胶对气象和环境的影响。
一、气溶胶辐射效应的观测研究气溶胶辐射效应是指气溶胶对太阳辐射和地球辐射的吸收和散射作用,进而改变大气辐射能量的分布。
气溶胶的存在会导致太阳辐射向大气中层次的传播减弱,使得地表的直接辐射减少。
同时,散射辐射会使大气中的散射辐射增加,辐射能量分布发生改变,影响到气候变化和地球能量平衡。
为了观测气溶胶辐射效应,研究者利用了多种仪器和技术手段,如太阳辐射计、太阳辐射谱仪、散射光度计等。
通过长期观测和监测,可以得到不同时间尺度的气溶胶辐射效应变化趋势和空间分布特征。
二、气溶胶辐射效应的模拟研究气溶胶辐射效应的模拟研究是通过数值模型计算来模拟气溶胶对辐射的吸收和散射作用。
模型可以提供气溶胶辐射效应相关的变量信息,包括气溶胶浓度、垂直分布、光学特性等,用于揭示气溶胶对气象和环境的影响机制。
在模拟研究中,研究者需要考虑气象因素、气溶胶光学特性以及大气辐射能量平衡等多个方面的因素,并结合真实观测数据进行模型验证。
通过模拟研究,可以更好地理解气溶胶的形成、变化及其对环境和气候的影响。
三、气溶胶对气象的影响气溶胶对气象的影响主要体现在以下几个方面:1. 影响降水过程:气溶胶作为云凝结核,能够改变云滴的粒径和数量,进而影响云的性质和降水形态。
2. 影响气温:气溶胶的吸收和散射作用会改变大气能量平衡,从而影响地表及大气温度的分布。
3. 影响能见度:气溶胶的浓度和光学特性会减弱大气透明度,影响能见度,特别是在大气污染较为严重的地区。
大气气溶胶对云微物理特征的影响研究
大气气溶胶对云微物理特征的影响研究大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物质,包括尘埃、气溶胶、水蒸气等。
它们对云微物理特征的影响一直是大气科学研究的热点之一。
云微物理特征是指云中微观物理量(如液滴和颗粒物的大小、数量、分布)的描述,其变化直接影响着云的物理和化学特性,进而影响全球气候系统。
大气气溶胶能够影响云的物理特性,主要体现在以下几个方面。
首先,大气气溶胶的存在对云的形成和演化过程起着重要作用。
云的形成需要水蒸气在凝结核上凝结成水滴,而大气气溶胶颗粒就是凝结核的重要组成部分。
它们提供了云滴形成的凝结核,促进了云的形成。
同时,大气气溶胶的分布和浓度也会影响云的演化过程。
当大气中的气溶胶浓度较高时,会导致云滴数量增加,形成大量小尺度的云滴;而低气溶胶浓度则有助于形成较大尺度的云滴。
其次,大气气溶胶对云的辐射特性有重要影响。
大气中的云主要通过反射和散射太阳辐射来减少地面的接收,也通过吸收和发射地球辐射来改变大气层的能量平衡。
而大气气溶胶颗粒的存在会影响云的光学性质,进而改变云的辐射特性。
具体来说,气溶胶会增强云层的散射能力,使云对太阳辐射的反射增加;同时,气溶胶还能增加云中的吸收和散射,使云对地球辐射的影响增加。
这种影响直接导致大气层的能量分布发生变化,进而影响气候系统的变化。
此外,大气气溶胶对云滴的影响也会对降水产生影响。
云滴中的水滴大小和分布决定了云滴的凝结速率,进而影响降水的产生。
大气气溶胶的存在会改变云滴的凝结速率,导致云粒子的增长速率变化。
一些研究表明,气溶胶的增加会导致云滴的凝结过程加快,云滴的增长速率增加,从而增加降水的可能性。
而另外一些研究则指出,气溶胶的增加可能导致云滴变小,凝结过程减慢,从而降低降水的可能性。
不同研究的结论有所不同,但气溶胶对降水的影响不容忽视,需要进一步深入研究。
综上所述,大气气溶胶对云微物理特征的影响十分复杂且多样。
它们参与云的形成和演化过程,改变云的光学特性,影响降水的产生。
黄山山底大气气溶胶数浓度日变化
黄山山底大气气溶胶数浓度日变化陈潇潇;金莲姬;朱靖民【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2013(033)007【摘要】利用美国MSP公司生产的宽范围粒径谱仪(WPS)于2011年5月至9月在黄山山底(寨西)采集的气溶胶观测数据,分析了黄山山底大气气溶胶数浓度的日变化特征.结果表明晴天气溶胶数浓度日变化特征明显,气溶胶粒子总数浓度在6:00,12:00和18:00达到峰值.人为活动,湍流混合及山谷风是影响黄山山底气溶胶日变化的主要因素.剔除交通污染时段后,气溶胶粒子数平均浓度减少319个/cm3,即减少12.17%.其中,0.01~0.02μm,0.02~0.05μm,0.05~0.1 μm,0.1~0.5μm,0.5~1.0μm,1.0μm.5μm粒径段气溶胶粒子数浓度分别降低了31.32%,20.29%,6.59%,7.49%,1.23%,2.51%.机动车尾气排放对0.01~0.05μm 粒径段气溶胶的影响最明显,其气溶胶浓度降低百分比为25.81%.【总页数】7页(P1167-1173)【作者】陈潇潇;金莲姬;朱靖民【作者单位】南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏南京210044;唐山市气象灾害防御指挥中心,河北唐山063000【正文语种】中文【中图分类】X513【相关文献】1.包含外强迫因子的大气气溶胶数浓度的预测 [J], 陈潇潇;王革丽;金莲姬2.黄山顶夏季气溶胶数浓度特征及其输送潜在源区 [J], 王爱平;朱彬;银燕;金莲姬;张磊3.石家庄春季大气气溶胶数浓度和谱的观测特征 [J], 翟晴飞;金莲姬;林振毅;吴志会;匡顺四4.天津城区春节期间大气气溶胶污染特征和数浓度分布 [J], 姚青;刘敬乐;韩素芹;樊文雁5.一次霾天气条件下石家庄上空大气气溶胶数浓度的飞行探测与特征分析 [J], 金赛花;濮江平;张瑜;董晓波;王成林因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
黄山大气气溶胶微观特性的观测研究
黄山大气气溶胶微观特性的观测研究银燕;陈晨;陈魁;安俊琳;王巍巍;林振毅;严家德;王静【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2010(033)002【摘要】根据2008年4-7月黄山大气气溶胶观测资料,研究了气溶胶粒子的数浓度、谱分布特征及其与气象因子的关系,探讨了雾天和非雾天气溶胶颗粒物时间和尺度分布特点.分析发现,黄山光明顶春、夏季大气气溶胶数浓度的平均值分别为3.14×103个/cm3和1.80×103个/cm3,其中超细粒子(粒径小于0.1 μm的粒子)在春夏季分别约占总粒子数浓度的79%和68%;高数浓度值集中在粒径0.04~0.12 μm;积聚模态气溶胶粒子(0.1~1.0 μm)在体积浓度分布和表面积分布中占很大比例.结合气象资料比较了雾天与非雾天气溶胶分布的差异,发现细粒子浓度非雾天大于雾天,而气溶胶数浓度与温度呈正相关,与相对湿度成反相关.结果还发现,黄山在春季以西北风和偏南风为主,西北风时气溶胶数浓度较高,在夏季主要以偏南风,特别是西南风为主,但是气溶胶数浓度的高值多发生在偏东风的条件下.【总页数】8页(P129-136)【作者】银燕;陈晨;陈魁;安俊琳;王巍巍;林振毅;严家德;王静【作者单位】南京信息工程大学,中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏,南京,210044【正文语种】中文【中图分类】P402【相关文献】1.黄山大气气溶胶新粒子生长特性观测分析 [J], 郝囝;银燕;肖辉;袁亮;高晋徽;陈魁2.基于观测的大气气溶胶散射吸湿增长因子模型研究——以2006 CAREBeijing加强观测为例 [J], 刘新罡;张远航3.黄山顶大气气溶胶吸收和散射特性观测分析 [J], 陈景华;银燕;林振毅;陈魁;康汉青;严家德4.华东高山大气背景地区黑碳气溶胶的观测研究 [J], 刘心东5.临安区域大气本底站黑碳气溶胶浓度观测研究 [J], 单萌;徐晓飞;董一雷;俞向明;岳毅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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第3 3卷 第 2期 21 0 0年 4月
大 气 科 学 学 报
Trns ci nso m o p e c S i n e a a to fAt s h r ce c s i
Vo . 3 N o 2 13 .
Ap . 01 r2 0
银燕 , 陈晨 , 陈魁 , 黄山大气气溶胶微观特性的观测研究 [ ] 大气科 学学报 ,0 0,3 2 19 16 等. J. 2 1 3 ( ):2 —3 . Yi Ya , hnC e , hnK ie a. no srainl td fh coh s a Poet so t shr eoo a MtH ag J . r sAt s n n C e hn C e u ,t 1A be t a s yo eMirp yi l rp re f mop ei arsl t . un [ ] Ta mo v o u t c i a c n
关键 词 : 山; 气气溶胶 ; 黄 大 数浓 度 ; 分布 ; 象因子 谱 气
中图分类 号 :4 2 P0 文 献标识 码 : A 文章 编号 :6 47 9 (0 0 0 -1 90 17 —0 7 2 1 ) 20 2 -8
An Ob e v to a t d f t i r p y i a o e te f s r a i n lS u y o he M c o h sc lPr p r i s o
天, 而气溶胶数 浓度 与温 度呈 正相 关 , 与相 对湿度 成反 相 关 。结 果还 发 现 , 山在春 季 以西北 风 和 黄 偏 南风 为主 , 西北风 时 气溶胶 数 浓度较 高, 夏 季主要 以偏 南风 , 别是 西 南风 为主 , 是 气溶胶数 在 特 但
浓度 的高值 多发 生在 偏 东风的条 件 下。
粒子( 粒径小于0 1 m 的粒子) . 在春夏季分别约 占总粒子数浓度的7 %和 6 % ; 9 8 高数浓度值 集中 在粒径 0 0 0 1 m; .4~ .2 积聚模 态 气溶胶 粒 子 (. 0 1~10i 在 体 积 浓度 分布 和 表 面积 分布 中 占 . m) x
很 大比例 。结合 气 象资料 比较 了雾天与非 雾天 气溶胶 分 布 的差 异 , 现 细粒子 浓 度 非 雾天 大 于雾 发
摘 要 : 据 20 根 0 8年 4 _7月黄 山大 气气溶胶 观测 资料 , 究 了气溶胶 粒 子 的数 浓度 、 分布 特征 及 研 谱 其 与 气象 因子 的关 系, 讨 了雾天 和非 雾天 气溶胶 颗粒物 时 间和尺度 分布特 点 。分析发 现 , 山光 探 黄
明顶春 、 季 大气 气溶胶 数 浓度 的平 均值 分 别 为 3 1 夏 .4×1 c 和 18 0 个/m .0×1 c , 中超 细 0个/m 其
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S i2 1 ,3 2 :2 —3 . c,0 0 3 ( ) 1916
黄 山大气 气 溶胶 微观 特 性 的观测 研 究
银 燕, 陈晨 , 陈魁 , 安俊琳 , 王巍巍 , 林振毅 , 严家德 , 王静
( 南京信息工程 大学 中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室 , 江苏 南京 2 04 ) 1 4 0