大气气溶胶综述

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气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述

气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述

气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述引言:气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物,由于其具有复杂的化学组成和多样化的来源,对中国的天气、气候和环境都有一定的影响。

本文旨在综述中国境内气溶胶对天气、气候和环境的影响,并探讨其中的机制。

一、气溶胶对天气的影响1. 影响降水:气溶胶物质能够作为云凝结核,影响云滴的形成和降水过程。

其中,大尺度的气溶胶能够增加云滴数量,从而使云中水粒子变小,降水变少。

而小尺度的气溶胶则会促进云滴的增长成为降水。

这种复杂的影响机制导致中国不同地区的气候变化存在差异,其中一些地区的干旱现象加剧。

2. 影响能见度:中国的大城市普遍受到气溶胶的影响,导致空气浑浊,能见度降低。

大量的气溶胶会散射和吸收光线,使得光线无法直接到达观察者,在空气中形成雾霾现象。

二、气溶胶对气候的影响1. 平衡辐射:气溶胶可以散射和吸收太阳辐射,改变大气中的能量分布。

散射气溶胶能够反射太阳辐射,降低地表气温;吸收气溶胶则将辐射转化为热能,升高大气温度。

这种能量分布的改变会影响中国地区的气温、风速和风向等气候要素。

2. 影响云的特性:气溶胶会影响云的性质、数量和分布,从而影响云对太阳辐射的反射和大气的辐射平衡。

气溶胶作为云凝结核,可以促进云滴的形成和增长,导致云饱和水汽增加,间接影响地表和大气的能量平衡。

这种影响也可能导致中国地区的气候变化。

三、气溶胶对环境的影响1. 影响空气质量:大量的气溶胶会导致空气污染,使得中国部分地区的空气质量恶化。

气溶胶中的有害物质,如二氧化硫、氮氧化物等,对人体健康和生态系统都有一定的损害。

2. 影响气候变化:气溶胶对气候的影响也会间接影响中国的气候变化。

随着大气污染的加剧,气溶胶的释放量增加,将对全球气候系统产生重要影响,进一步影响中国的气候。

结论:气溶胶对中国的天气、气候和环境有着复杂的影响机制。

其对天气的影响涉及降水和能见度两方面,对气候的影响涉及热平衡和云特性等方面,而对环境的影响主要表现为空气质量恶化和气候变化的进一步加剧。

我对大气气溶胶研究的认识cx

我对大气气溶胶研究的认识cx

我对大气气溶胶研究的认识气溶胶的严格含意是指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体共同组成的多相体系,相应的,大气气溶胶是指大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系。

大气气溶胶粒子的直径多在0.001~100微米之间。

气溶胶按其来源可分为一次气溶胶(以微粒形式直接从发生源进入大气)和二次气溶胶(在大气中由一次污染物转化而生成)两种。

它们可以来自被风扬起的细灰和微尘、火山爆发的散落物以及森林燃烧的烟尘等天然源,也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。

气溶胶是大气中极其重要的组成部分,它不仅直接影响人类的健康,还能增加大气的化学反应,降低能见度,影响大气辐射收支,导致环境温度的改变,同时,它与臭氧层的破坏、酸雨的形成以及烟雾事件等环境问题也密切相关。

90年代以来,由于气溶胶的气候效应问题,气溶胶再次成为国际学术界研究的热点之一。

气溶胶的基本特性研究是研究气溶胶对气候和环境影响的基础。

回顾几十年来气溶胶的研究历程,我们可以发现气溶胶的研究内容在不断发生变化,现如今更加侧重于PM2.5、亚微米,甚至更加微小的颗粒(nm)。

同时,城市和区域环境的气溶胶特性的研究也得到了进一步的发展。

目前,国际全球大气化学(IGAC)组织进行了一系列的气溶胶特性描述实验(ACE),其目的的是减小计算气溶胶对气候强迫影响的不确定性,增加对多相大气化学系统的理解,对未来辐射强迫和气候反映提供诊断性分析。

尽管如此,如今研究仍然存在一些问题,比如各种气溶胶采样方法和分析手段以及取得的资料之间还缺乏可比性,。

气候变化是当今世界关注的焦点,而气溶胶作为影响气候变化的一个重要因子,已引起了全世界科学界的关注。

气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候,一方面通过散射和吸收太阳辐射以及地面长波辐射改变地气系统的辐射平衡从而直接影响气候,另一方面作为云凝结核通过改变云的宏观和微观特性,特别是改变云的生命期和光学特性来间接影响气候。

大气气溶胶综述

大气气溶胶综述

大气气溶胶综述一、定义及类型大气是由各种固体或液体微粒均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系,该体系中分散的各种粒子称为大气气溶胶。

对我们气候有影响的气溶胶主要有三种类型:火山气溶胶、沙漠尘埃、人造气溶胶。

火山气溶胶在火山等主要火山爆发后形成于平流层,主要由二氧化硫气体形成,在火山喷发后一周至几个月内,二氧化硫气体在平流层中转化为硫酸液滴。

平流层的风将气溶胶扩散到几乎覆盖全球。

这些气溶胶一旦形成,就会在平流层中停留大约两年。

它们反射阳光,减少到达较低大气层和地球表面的能量。

可能对气候有重大影响的第二类气溶胶是沙漠尘埃,这些尘埃羽流中的微粒是从沙漠表面吹来的微小的污垢,对于大气气溶胶来说,它们相对较大,如果没有被强烈的沙尘暴吹到相对较高的高度(15000英尺及以上),通常会在短时间飞行后从大气中脱落。

因为尘埃是由矿物质组成的,所以微粒吸收阳光,也散射太阳光。

通过吸收阳光,尘埃粒子温暖了他们居住的大气层。

这种较暖的空气被认为能抑制风暴云的形成。

通过对风暴云和随之而来的雨水的压制,人们相信沙尘会进一步扩展沙漠。

第三类气溶胶来自人类活动。

虽然很大一部分人为气溶胶来自燃烧热带雨林的烟雾,但主要成分是煤和石油燃烧所产生的硫酸盐气溶胶。

硫酸盐气溶胶没有吸收阳光,但它们反射阳光,从而减少了到达地球表面的阳光量。

硫酸盐气溶胶也进入云层,使云滴数量增加,但使雾滴尺寸变小。

其净效果是使云层比没有硫酸盐气溶胶时反射更多的阳光,除此之外,人们还认为,额外的气溶胶会使受污染的云持续时间更长,并且比未受污染的云反射更多的阳光。

二、来源大部分气溶胶有天然来源。

例如,火山向空气中喷射巨大的火山灰柱,以及二氧化硫和其他气体,产生硫酸盐。

森林大火将部分燃烧的有机碳排放到高空。

某些植物产生气体,与空气中的其他物质发生反应,产生气溶胶。

同样地,在海洋中,某些类型的微藻会产生一种叫做二甲基硫醚的含硫气体,这种气体可以在大气中转化为硫酸盐。

大气气溶胶卫星遥感反演研究综述

大气气溶胶卫星遥感反演研究综述

大气气溶胶卫星遥感反演研究综述1. 引言1.1 研究背景大气气溶胶是大气中的微小颗粒物质,对天气、气候、环境和健康等多个方面产生重要影响。

随着工业化和城市化的加快,大气气溶胶的排放量不断增加,对环境和人类健康带来诸多负面影响。

对大气气溶胶的遥感监测和研究变得尤为重要。

传统的大气气溶胶监测方法往往受限于采样点有限、覆盖范围小、监测精度低等问题,无法全面、准确地反映大气气溶胶的时空分布特征。

而卫星遥感技术的发展为大气气溶胶的监测提供了新的途径。

卫星遥感可以实现对大范围区域、高分辨率的监测,能够全天候、全天时对大气气溶胶进行连续性监测,为大气气溶胶的研究提供了更加方便、高效的手段。

利用卫星遥感技术进行大气气溶胶监测和研究已成为当前大气科学领域的热点研究方向。

【2000字】1.2 研究目的大气气溶胶是大气污染的重要组成部分,对气候变化和人类健康有着重要影响。

通过卫星遥感技术对大气气溶胶进行定量反演具有重要意义。

本文的研究目的主要包括以下几点:1. 探究不同定量反演方法的优缺点,为选择合适的反演方法提供参考。

2. 对比不同遥感数据源在大气气溶胶反演中的适用性,为数据选择和处理提供指导。

3. 综合分析不同遥感反演算法的特点,为深入理解大气气溶胶空间分布提供支持。

4. 探讨卫星遥感技术在大气气溶胶研究中的优势,归纳出其在监测和预警中的价值。

5. 探索大气气溶胶遥感反演技术的应用领域,为进一步研究和实践提供方向。

通过以上研究目的的分析和实践,将有助于推动大气气溶胶卫星遥感反演研究的发展,为环境保护和可持续发展提供科学依据和技术支持。

2. 正文2.1 定量反演方法定量反演方法是大气气溶胶遥感研究中的重要内容,主要目的是通过遥感数据提取大气气溶胶的浓度、粒径、光学厚度等关键参数。

目前常用的定量反演方法包括基于光学模型的反演方法和基于统计模型的反演方法。

基于光学模型的反演方法主要利用大气气溶胶与太阳辐射或地物表面相互作用的光学特性,比如吸收、散射、透射等。

中国大气气溶胶研究综述

中国大气气溶胶研究综述

中国大气气溶胶研究综述引言中国大气气溶胶研究是近年来国内外学者广泛关注的热点领域之一、大气气溶胶不仅对空气质量和能见度等环境问题产生重要影响,也与气候变化以及人类健康密切相关。

本文将介绍中国大气气溶胶研究的进展和主要内容,以及未来的发展方向。

一、大气气溶胶的形成与组成大气气溶胶是由颗粒物质和气体组成的复杂体系,形成过程主要包括直接排放和二次生成两个方面。

直接排放的气溶胶来自于人类活动的燃烧和工业排放等,而二次生成的气溶胶则是在大气中的多相反应和气象条件的影响下形成的。

大气气溶胶通常由无机盐、有机物质、黑碳等组成,其组分和浓度对大气环境和气候具有重要影响。

二、大气气溶胶的浓度和时空分布特征中国大气气溶胶的浓度和时空分布特征受到多种因素的影响,包括地理位置、气象条件、人类活动等。

研究表明,中国北方地区的大气气溶胶浓度普遍较高,尤其是沿海和城市地区。

而在南方地区,气候条件和地理环境使其大气气溶胶浓度相对较低。

此外,中国大气气溶胶的浓度和时空分布也受到季节变化和年际变化的影响,这与气象条件和人类活动有密切关系。

三、大气气溶胶的气候效应大气气溶胶对气候变化具有重要的气候效应。

一方面,气溶胶能够吸收和散射太阳辐射,从而降低地球表面的辐射传输。

这种散射效应导致地球表面的日照减少,对气温和降水形成负反馈调节作用。

另一方面,气溶胶也可以作为云凝结核促进云的形成和降水的增加,这种间接效应对于气候变化的影响同样重要。

四、大气气溶胶与人类健康五、中国大气气溶胶研究的进展与不足近年来,中国大气气溶胶研究取得了一系列重要进展。

通过建立气溶胶观测网络、开展气溶胶复合物监测、开展观测与模拟相结合的研究等,国内学者取得了大量的数据和成果。

然而,在大气气溶胶的组分分析、远程输送路径的研究以及气溶胶与气象条件的相互作用等方面仍存在不足之处。

同时,应用先进的技术手段和方法,加强国际合作,将进一步推动中国大气气溶胶研究的发展。

结论中国大气气溶胶研究是一个重要的跨学科领域,它涉及环境科学、地球科学、气象学、健康科学等多个学科。

中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征综述

中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征综述

中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征综述引言:大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物,由于其对气候、环境和生态系统等具有重要影响,成为大气环境科学探究的热点之一。

其中的有机碳和元素碳是大气气溶胶中主要的污染物,它们来源广泛、组成复杂,对人类健康和环境产生重要影响。

本文将综述中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征,旨在加深对这两种关键污染物的熟识,为相关探究提供参考。

一、有机碳的污染特征1.来源(1)化石燃料燃烧:化石燃料的燃烧是大气中有机碳主要来源之一。

尤其是汽车尾气、工业排放和能源消费等进一步加剧了大气中有机碳的污染。

(2)生物质燃烧:由生物质燃烧产生的有机碳也是大气中的重要来源。

中国农村和某些地区依旧依靠于传统的生物质燃烧方式,这导致了大量的有机碳排放。

(3)化学物质:有机碳还可以通过化学反应生成,如挥发性有机物(VOCs)的氧化和大气二次有机气溶胶的形成。

2.组成有机碳是大气气溶胶中的复杂分子,包括多环芳烃(PAHs)、脂肪酸、醛类、酮类、酯类等。

它们的化学构成和浓度取决于来源和环境条件。

3.影响因素(1)地理位置和季节:中国地域宽广,不同地区的大气中有机碳的来源和组成存在差异。

季节变化也会影响有机碳的浓度和化学组成。

(2)气象条件:气象条件对大气气溶胶的传输和分布有重要影响。

如大气湿度、温度和风向等都会影响有机碳的氧化、沉降和扩散。

(3)人为活动:工业污染、交通排放和生物质燃烧等人为活动对大气中有机碳的贡献不行轻忽。

二、元素碳的污染特征1.来源(1)化石燃料燃烧:化石燃料的燃烧是大气中元素碳主要来源之一。

煤烟、柴油排放和工业废气等都可以释放大量元素碳。

(2)生物质燃烧:生物质燃烧同样也会产生元素碳的排放。

例如,农作物秸秆、木材燃烧和焚烧垃圾等都会释放大量元素碳。

2.组成元素碳主要包括黑碳(BC)和有机元素碳(OC)。

黑碳是一种高度吸光的颗粒物,主要与不完全燃烧有关。

有机元素碳是一种由碳与氧、氢等元素构成的复杂分子。

环境科学中的大气气溶胶研究

环境科学中的大气气溶胶研究

环境科学中的大气气溶胶研究现代社会随着工业的快速发展,不可避免地出现了大量的污染物排放,其中包括大气气溶胶。

大气气溶胶是指由液体和固体颗粒形成的天然或人造微粒子,它们悬浮在大气中,对空气质量和全球气候变化产生着重要的影响。

因此,近年来对大气气溶胶的研究越来越受到重视。

本文将探讨环境科学中的大气气溶胶研究。

一、大气气溶胶的来源及组成大气气溶胶是由人类活动和自然因素共同产生的,包括沙尘暴、火山喷发、森林火灾、工业生产和交通运输等。

根据颗粒物的来源和组成,大气气溶胶可以分为自然气溶胶和人造气溶胶两种类型。

自然气溶胶主要由海洋、植物、土壤和生物等自然源释放而来。

如海盐颗粒物、花粉、细菌、病毒等。

这些气溶胶颗粒具有复杂的形态和成分,它们的生命期较短,一般不会对全球气候产生显著影响。

人造气溶胶主要是由人类活动产生的颗粒物,包括燃烧排放物、交通尾气、生产工艺等。

这些人类活动所释放出的气溶胶颗粒在大气中停留时间较长,会对环境和健康产生重要的影响,如PM2.5、PM10等。

二、大气气溶胶的影响大气气溶胶对空气质量和气候变化都产生着重要的影响。

具体来说,大气气溶胶会对以下方面产生影响。

1.对空气质量的影响大气气溶胶通过与其他污染物相互作用,导致空气质量下降。

细小的颗粒物会进入人体呼吸道,导致疾病和健康问题。

如PM2.5颗粒物具有很强的致癌性和毒性,长期暴露于此类颗粒物中会增加患上心脑血管疾病、呼吸道疾病等疾病的风险。

2.对气候变化的影响大气气溶胶对气候产生的影响比较复杂,大气气溶胶的存在会对太阳辐射的吸收和散射产生较大的影响,同时在云和降水过程中也会发挥积极的作用。

因此,虽然大气气溶胶对气候变化有着很大的影响,但这种影响的大小和方向仍然存在争议。

三、大气气溶胶的分析方法为了更好地研究大气气溶胶的组成和来源,科学家们不断探索新的研究方法。

其中最常用的方法包括:现场采样分析法、化学分析法、物理性质分析法、光学分析法和模型计算法等。

近年来大气气溶胶模式研究综述

近年来大气气溶胶模式研究综述

近年来大气气溶胶模式研究综述Ξ颜 鹏1)2) 李维亮2) 秦 瑜1)1)(北京大学大气科学系,北京100871) 2)(中国气象科学研究院,北京100081) 摘 要该文对当前大气气溶胶模式的发展和应用作了简单的回顾和评述,介绍了较流行的几个气溶胶热力学平衡模式和适用于城市2区域空气质量研究的气溶胶模式的特点,并对发展一个完全的气溶胶动力2化学模式的复杂性进行了探讨,指出未来气溶胶模式发展和改进还需要在有机气溶胶的形成和转化机制,云、雾等条件下气溶胶的形成和转化,以及复杂的气溶胶物理、化学过程与区域、全球模式的耦合等几个方面进行研究。

关键词:气溶胶模式 评述 模式发展和改进引 言大气气溶胶是悬浮于大气中的化学混合的固体或液体粒子,其大小从几个纳米到10个微米以上。

由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用,近年来越来越引起科学界的重视。

大气气溶胶(尤其是较细小粒子)可以通过呼吸进入人体内,对人身体健康造成危害,尤其对呼吸系统和心血管系统有较大危害[1,2];从气候变化的观点来看,人为产生的气溶胶可能造成负的辐射强迫,其量级与温室气体产生的正强迫相当。

2001年IPCC 报告给出的全球平均气候系统的辐射强迫显示,目前估计的气溶胶直接强迫:硫酸盐为-0.4W/m 2,生物燃烧气溶胶为-0.2W/m 2,化石燃料产生的有机碳为-0.1W/m 2,无机碳(soot )为+0.2W/m 2。

但这种估计的不确定性是相当大的,其主要原因是确定全球气溶胶的浓度分布和气溶胶辐射特性有极大的困难[3~5]。

气溶胶的光学特性以及成云特性依赖于气溶胶的化学成分、粒子尺度分布、以及粒子的吸湿性等。

K iehl 等[6]的计算表明,粒子的平均大小和化学中和特性的变化对气溶胶的光学性质有很大影响。

因此为了减少这种不确定性,一个重要的方面是改进对大气气溶胶的认识,加强对大气气溶胶各种化学成分(包括硫酸盐以及沙尘、海盐、EC/OC 等)、粒子尺度分布以及光学特性的全面了解。

中国大气气溶胶研究综述

中国大气气溶胶研究综述

中国大气气溶胶探究综述近年来,随着工业化和城市化进程的加快,中国的大气气溶胶问题日益突出。

大气气溶胶是指空气中悬浮的微小颗粒物质,包括固态和液态物质。

它们来源于自然和人为活动,并对空气质量、气候变化和人体健康产生重要影响。

因此,探究大气气溶胶的成分、来源、转化和影响因素对于了解和改善中国的大气环境具有重要意义。

中国大气气溶胶探究始于上世纪90时期,国内外学者通过采集大气气溶胶样品并进行分析,揭示了中国大气中的气溶胶成分以及其对环境和健康的影响。

探究发现,中国大气气溶胶主要包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物质等,其中颗粒物质直径主要集中在PM2.5和PM10。

这些颗粒物质不仅来源于工业排放、交通尾气、农业活动等人为活动,还与自然源如沙尘暴、挥发性有机化合物等有关。

在大气气溶胶的来源探究中,学者们发现工业排放是中国大气气溶胶的主要来源之一。

随着工业化的快速进步,大量的燃煤和工业废气释放了大量的颗粒物质,直接导致了中国许多地区的雾霾天气。

此外,机动车尾气和农业活动也是大气气溶胶的重要来源。

尤其是在城市地区,车辆尾气中的氮氧化物和氨等物质与大气中的硫酸盐和硝酸盐反应,形成硝酸铵和硫酸铵等颗粒物质。

大气气溶胶的转化过程也是探究重点之一。

探究发现,气溶胶的成分和形态在大气中存在着复杂的变化过程。

例如,硫酸盐和氨反应生成的硫酸铵颗粒物质会发生水分子的吸附和干燥等过程,从而改变其大小和机械性质。

此外,气象条件如湿度、温度和风速等也会对气溶胶的形态和浓度产生影响。

这些转化过程的探究不仅有助于深度了解气溶胶的来源和演化机制,还对猜测和控制大气污染具有重要意义。

大气气溶胶对环境和人体健康的影响是探究的关键问题之一。

中国的大气气溶胶问题已引起广泛关注,尤其是雾霾天气对人体健康的影响。

探究发现,大气气溶胶中的颗粒物质可以进入人体呼吸道并导致呼吸系统疾病的发生。

此外,颗粒物质的吸光性和散射性还会影响太阳辐射的传播,对气候变化产生影响。

大气中气溶胶的来源与组成分析

大气中气溶胶的来源与组成分析

大气中气溶胶的来源与组成分析气溶胶是大气中微小颗粒状物质的总称,它们悬浮在空气中,并对大气环境和人类健康产生重要影响。

气溶胶的来源复杂多样,包括自然来源和人为活动的排放。

本文将从自然和人为来源两方面进行气溶胶的分析。

一、自然来源1. 植物排放的气溶胶:植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,同时也会释放细小的气溶胶颗粒。

这些颗粒包含揮发有机化合物和花粉等物质。

2. 土壤颗粒:土壤颗粒是大气中常见的气溶胶来源之一。

它们包括沙尘、黄土、红土等微小颗粒,可以被风吹起并悬浮在空气中。

3. 海洋气溶胶:海洋中的泡沫和飞沫等颗粒物质也会形成气溶胶,特别是在风浪剧烈的地区。

这些气溶胶颗粒含有盐类和有机物等成分。

4. 火山喷发:火山喷发会释放大量的气溶胶颗粒,其中包括火山灰和硫酸盐等物质。

这些颗粒可以在大气中停留较长时间,对全球气候和空气质量造成影响。

二、人为来源1. 工业污染排放:工业生产过程中产生的废气和烟尘是大气中气溶胶的主要人为来源之一。

这些气溶胶颗粒含有多种化学物质,如硫酸盐、氨盐、重金属等。

2. 燃煤排放:燃煤是能源消耗的重要方式,煤烟中悬浮物质会释放大量气溶胶颗粒,其中包括二氧化硫、一氧化碳、颗粒物等。

3. 交通尾气排放:车辆尾气中的颗粒物和污染物是城市大气中气溶胶的主要来源之一。

汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物等物质与大气中的氧和光照反应,会生成光化学污染物和氧化剂,进一步加剧空气污染问题。

4. 家庭燃料燃烧:许多地区依赖传统的家庭燃料,如柴火和煤炭,这些燃料的燃烧会产生大量的气溶胶颗粒和有害物质,对室内和室外空气质量造成影响。

综上所述,大气中气溶胶的来源既包括自然排放,也包括人为活动的排放。

了解气溶胶的来源和组成对于理解大气污染和气候变化等问题至关重要。

我们需要通过科学研究和环境监测来探索减少人类活动对大气气溶胶的影响,保护和改善大气环境,为人类提供更健康和可持续的生活环境。

大气气溶胶的来源与成分分析

大气气溶胶的来源与成分分析

大气气溶胶的来源与成分分析悬浮在空气中的微小颗粒物,叫做大气气溶胶。

这些气溶胶是固体和液体的混合物,主要由二氧化硅、二氧化铝、铁、钙、钠、镁等元素构成。

不同的元素和组合形成了不同形态的气溶胶,它们来源广泛,从大气本身到人类活动都有贡献。

下面就来简要介绍大气气溶胶的来源与成分分析。

一、自然来源(1)大气本身。

一些大气气溶胶是地球上自然的粒子物质,如沙尘暴、火山喷发等自然现象会带来大量气溶胶。

(2)海洋。

海洋中存在大量浮游生物和有机物质,也是大气气溶胶的来源之一。

当海浪打破时,海水中的溶解气体会释放出来,其中就包含许多的气溶胶。

(3)林区。

林区存在大量挥发性有机化合物和森林芬香等气体,这些气体在遇到太阳光线或大气氧气时会发生氧化反应,从而形成大量气溶胶。

二、人类活动的贡献(1)能源生产和消费。

包括化石燃料燃烧、电力生产、交通运输等,这些活动会产生大量排放物,如硫化物、氮化物、二氧化碳等,导致空气中的气溶胶数量增加。

(2)工业过程和废弃物处理。

由于工业生产和废弃物处理过程中产生的放射性物质、重金属、揮發性有机化合物等,都会对空气中的气溶胶增加贡献。

三、成分分析大气气溶胶的成分种类繁多,这里列举其中几种:(1)硫酸盐。

随着能源生产和消费活动的加剧,空气中的硫化物排放量大大增加,最终形成了硫酸盐的气溶胶。

硫酸盐是一种酸性气溶胶,会对人体及环境造成严重的危害。

(2)氮酸盐。

氮酸盐是氮气与空气中氨或硝酸等化合物反应形成的气溶胶。

氮酸盐也可能同时含有碳,如纤维素、脂肪酸等。

(3)碳化物。

碳化物是大气中含碳颗粒连成的结构,主要来源是机动车和油烟排放。

与硫酸盐气溶胶相比,碳化物对健康的危害更小。

(4)飞沫。

飞沫是液滴气溶胶,主要由水和生物颗粒物组成,如细菌、真菌、病毒等。

飞沫对身体的影响较大,是流感等疾病传播的一种方式。

总的来说,大气气溶胶的来源除了大自然之外,人类的活动也给予了极大的影响。

了解气溶胶的成分分析和来源,不仅有助于环保,也能更好地保障人体健康。

550nm波长上的大气气溶胶_解释说明以及概述

550nm波长上的大气气溶胶_解释说明以及概述

550nm波长上的大气气溶胶解释说明以及概述引言部分应包括以下内容:1.1 概述:大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒,由于其具有复杂的成分和结构,对大气环境、气候变化以及人类健康等方面起着重要的影响。

其中,550nm波长上的大气气溶胶是研究中的一个重要焦点。

1.2 文章结构:本文将围绕550nm波长上的大气气溶胶展开详细解释和说明。

首先,我们将介绍大气气溶胶的定义、特点以及来源和形成机制。

然后,重点探讨550nm波长与大气气溶胶相互作用原理,并阐明该波长观测对大气气溶胶研究的意义。

接着,我们将介绍550nm波长下大气气溶胶的测量方法和技术进展。

此外,我们还将讨论大气污染与550nm波长上的大气散射光谱特征之间的联系,并探索550nm 波长在空间遥感研究中的应用。

最后,我们将介绍现有的大气气溶胶反演算法及其应用,并对研究的总结、启示和未来发展方向进行讨论。

1.3 目的:本文旨在全面概述550nm波长上的大气气溶胶相关研究,深入探讨大气污染与这一波长上的大气气溶胶之间的关系。

通过对550nm波长下大气气溶胶解释说明以及研究应用的综合分析,我们希望能够增进人们对大气环境问题和空气回遥遥感技术研究的理解,为改善空气质量和保护生态环境提供科学依据,并为相关领域的进一步研究提出展望。

2. 大气气溶胶的定义和特点:2.1 大气气溶胶的概念和分类大气气溶胶是指由固体或液体微粒悬浮在大气中形成的可见或近红外光范围内散射和吸收光线的微小颗粒物质。

它们可以来自自然来源,如火山喷发、海藻放射有机碳等;也可以是人为产生的,如工业排放物、车辆尾气以及燃煤和燃油所释放的颗粒物。

根据直径大小,大气气溶胶通常被分为细颗粒(直径小于2.5微米)和可吸入颗粒(直径小于10微米)。

2.2 大气气溶胶的来源和形成机制大气中的气溶胶源头非常多样化。

自然源包括风沙、林火、海水蒸发、植物挥发性有机物排放等。

人为活动则主要来自工业过程中产生的废弃物和排放物。

大气气溶胶特性及来源分析

大气气溶胶特性及来源分析

大气气溶胶特性及来源分析大气气溶胶是指悬浮在空气中的微小粒子,这些微小粒子对于大气的光学、辐射和化学过程都有着重要的影响。

了解大气气溶胶的特性和来源对于研究大气环境质量和气候变化具有重要意义。

大气气溶胶的特性主要包括其组成、粒径分布、光学特性和化学特性。

根据组成的不同,大气气溶胶可以分为无机气溶胶、有机气溶胶和混合气溶胶。

无机气溶胶主要由硫酸盐、硝酸盐、铵盐和海盐等组成,有机气溶胶主要包括有机碳、挥发性有机物和黑碳等。

大气气溶胶的粒径分布非常广泛,从几纳米到数十微米不等。

粒径越小,气溶胶的对流输送越明显,对气候的反射和散射作用也越强。

大气气溶胶的来源非常复杂,主要包括自然源和人为源。

自然源主要来自于植物排放的挥发性有机物、海洋表面的气溶胶生成和火山喷发等。

人为源主要来自于燃煤、燃油和燃气等燃烧活动产生的大颗粒物,以及工业排放、交通尾气和生物质燃烧等过程产生的大颗粒物和细颗粒物。

近年来,随着人类活动的不断增加,人为源对大气气溶胶的贡献也逐渐增加,成为了主要的气溶胶来源之一。

为了更好地了解大气气溶胶的特性和来源,科学家们进行了大量的研究和观测。

通过使用气溶胶质量光谱仪、激光粒度分析仪、核素分析仪和气溶胶质量谱仪等设备,科学家们可以对大气气溶胶的特性进行详细的分析。

此外,还可以通过采集不同来源的气溶胶样品,进行元素分析和同位素分析,从而判断气溶胶的来源和形成机制。

大气气溶胶的特性和来源分析有助于我们更好地理解气溶胶对大气和生态系统的影响。

气溶胶的光学特性可以影响太阳辐射的吸收和反射,从而对地球的能量平衡和气候变化产生重要影响。

此外,气溶胶还可以作为云凝结核,影响云的形成和降水的分布。

另外,气溶胶还可能带有多种有害物质,例如重金属、有机污染物和致癌物质,对空气质量和人体健康造成潜在威胁。

为了减少大气气溶胶的排放和控制其对环境和健康的影响,采取有效的措施非常必要。

首先,减少燃烧活动和工业排放是关键。

通过推广清洁能源、提高能源利用效率和加强环境管理等措施,可以有效减少大气气溶胶的排放。

大气中的气溶胶认识微小颗粒物对气候和空气质量的作用

大气中的气溶胶认识微小颗粒物对气候和空气质量的作用

大气中的气溶胶认识微小颗粒物对气候和空气质量的作用大气中的气溶胶是指悬浮在空气中的微小颗粒物,由自然和人为源头产生。

这些微小颗粒物对气候和空气质量具有重要的影响。

本文将探讨大气中气溶胶的成因、特性以及对气候和空气质量的作用。

一、气溶胶的成因大气中的气溶胶来源复杂多样。

自然源包括火山喷发、植物释放的挥发性有机物、沙尘暴等;人为源包括工业排放、交通尾气、燃烧活动等。

这些源头释放出来的气溶胶颗粒物以及气态物质都会在空气中聚集形成气溶胶。

二、气溶胶颗粒的特性气溶胶颗粒的特性主要包括粒径、化学成分、来源和浓度等方面。

首先,气溶胶颗粒的粒径多种多样,从纳米级别到微米级别不等。

气溶胶颗粒的大小与其在大气中的输送距离和滞留时间密切相关。

其次,气溶胶颗粒的化学成分也千差万别。

主要成分包括无机盐、有机物、水分以及其他化学元素。

气溶胶颗粒的化学成分会影响到其光学性质和生物活性。

此外,气溶胶颗粒的来源也是多样化的。

不同来源的气溶胶颗粒具有不同的特点和对环境的影响。

最后,气溶胶颗粒的浓度是指单位体积内气溶胶颗粒的数量。

浓度的高低会对空气质量和能见度产生影响。

三、气溶胶对气候的作用气溶胶对气候的影响主要体现在散射和吸收太阳辐射、参与云和降水的形成、影响大气稳定层以及调节气候反馈等方面。

首先,气溶胶颗粒对太阳辐射的散射和吸收作用能够影响到地球的辐射平衡,进而影响到地球的能量平衡和气候变化。

其次,气溶胶颗粒能够作为云的凝结核,促进水汽的凝结和云滴的形成。

不同的气溶胶颗粒对云和降水的性质有着差异性的影响。

此外,气溶胶颗粒还能够影响大气的稳定层,改变大气的边界层结构,进而影响到大气的环流变化。

最后,气溶胶颗粒在气候系统中还具有调节反馈的作用。

当气候因素的变化导致气溶胶浓度的变化时,气溶胶的光学性质和云微物理过程也会发生相应的变化,进而对气候系统产生反馈效应。

四、气溶胶对空气质量的影响气溶胶颗粒对空气质量的影响主要通过二次污染和直接排放等途径。

大气化学-9-大气气溶胶

大气化学-9-大气气溶胶
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大气气溶胶的粒度谱分布可以有两种形式,第 一种是离散谱,即粒子只能具有某些特定的不连续 的尺度。第二种是连续谱,即粒子可以取任何连续 变化的尺度。
分子团尺度的极小粒子的谱分布属于离散谱,实 际大气气溶胶的粒度谱都可近似地看成是连续谱。
用一个数学公式来描述大气气溶胶的粒度谱分布, 这个数学公式被称为粒度谱分布函数。
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5.1.4.2 谱分布函数的表示
定义单位体积(1cm3)空气中,在某一时刻、 体积处在vv+dv范围中的气溶胶粒子数(数浓 度)为
dN =nN(v)dv 这里nN(v)就是以体积为特征尺度参数的气溶胶 粒子数浓度谱分布函数,那么粒子总数(1cm3空 气):
N = nN(v) dv (particles cm-3 )
3
大气颗粒物的类型及其尺度(m)子。 各种粒子 烟—燃烧过程形成或燃烧产生的气体通过气粒转化
而直接产生的固、液体混合物;<1m 尘—指通过各种破碎过程而直接产生的固体粒子;
>1m 雾—液体粒子构成的粒子群体。2-30m 霾,干雾,特殊天气条件下形成的由液体和固体形
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对于球形粒子,直径是一个最好的特征参数,因 此可定义单位体积(1cm3)空气中,在某一时刻、直 径为DpDp+dDp范围中的气溶胶粒子数(数浓度)为
dN =nN(Dp)dDp 这里nN(Dp)(个 m-1 cm-3)就是以粒子直径为特征尺 度参数的气溶胶粒子数浓度谱分布函数,那么粒子总 数(1cm3空气):
在应用科学中一般就指悬浮体系中的颗粒物, 而“悬浮”是相对的。
有许多专门术语和词汇来描述某种特定的
大气气溶胶粒子,如尘、漂尘、烟、飞灰、雾
和霾等。
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大气气溶胶尺度

大气气溶胶

大气气溶胶
按在空中停留时间对气溶胶粒子的分类 降尘:(直径D>10μm) 飘尘:(直径D<10μm)
二、气溶胶粒子的分布:
气溶胶粒子的浓度分布受地理位置、地形、地表 性质、人类居住情况、距污染源的远近程度、气象条 件的影响,所以,不同地方浓度分布不一样。
2.5 大气气溶胶
气溶胶原意是指悬浮在气体中的固体和(或) 液体微粒与气体载体组成的多相体系。
五、微生物、孢子、花粉等有机物质点
六、宇宙尘埃
如流星
2.5.3 气溶胶粒子在大气过程中 的作用
一、在云雾降水中的作用
气溶胶粒子起着凝结核、冰核、凝冻核、凝华核 的作用,使云雾滴能够产生并长大,形成云雾降水。
二、对大气辐射过程的影响
气溶胶粒子能吸收和散射太阳辐射,削减到达地面 的能量,减低低层大气的温度。
大气中含有悬浮着的各种固体和液体粒子,例如 尘埃、烟粒、微生物、植物的孢子和花粉, 以及由水和冰组成的云雾滴、冰晶和雨雪等粒子。
所以可以把空气看成是一种气溶胶。 习惯上大气气溶胶是指大气中悬浮着的各种固态 和液态粒子(霾、飘尘、烟雾、冰晶、云雾滴、雨滴、 雪花、霰、冰雹等)。
气溶胶粒子 浓度的水平分布
五、在大气化学过程中的作用
气溶胶粒子在大气的许多化学过程中起作用,造成 严重的大气污染事件。如阳伞效应
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大气气溶胶的阳伞效应
二、烟尘及工业粉尘
人类活动产生的气溶胶粒子的浓度有明 显的日变化: ◇清晨,浓度最大; ◇中午前后,浓度最小 ◇黄昏,浓度海沫破裂产出海盐水滴,蒸发干涸形成巨核 和爱根核。
四、气-粒转化
爱根核由大气中微量气体转化而来。如so2经光化 学氧化作用,高温下能生成硫酸盐微滴,蒸发后成为 硫酸盐质点。

大气气溶胶综述

大气气溶胶综述

大气气溶胶综述大气气溶胶概述:气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系,又称气体分散体系。

其分散相为固体或液体小质点,其大小为10-3cm~10-7cm,分散介质为气体。

云、雾、尘埃、未燃尽的燃料产生的烟、气体中的固体粉尘等等都是气溶胶。

大气中悬浮均匀分布的相当数量的固体微粒和液体微粒,如海盐粉粒、灰尘(特别是硅酸盐)、烟尘和有机物等多种物质,所构成的稳定混合物,统称为气溶胶粒子。

气溶胶的消除,主要靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝聚、聚合和沉降过程。

尺度一般说来,半径小于1微米的粒子,大都是由气体到微粒的成核、凝结、凝聚等过程所生成;而较大的粒子,则是由固体和液体的破裂等机械过程所形成。

它们在结构上可以是均相的,也可以是多相的。

已生成的气溶胶在大气中仍然有可能再参加大气的化学反应或物理过程。

液体气溶胶微粒一般呈球形,固体微粒则形状不规则,其半径一般为 10-3~102微米。

粒径在10-1~101微米的气溶胶在大气光学、大气辐射、大气化学、大气污染和云物理学等方面具有重要作用。

小粒径气溶胶的浓度受凝聚作用所限制,而大粒子的浓度则受沉降作用所限制。

微粒在大气中沉降的过程中,受的阻力和重力的作用达到平衡时,各种粒子的沉降速度不同。

分类气溶胶按其来源可分为一次气溶胶(以微粒形式直接从发生源进入大气)和二次气溶胶(在大气中由一次污染物转化而生成)两种。

它们可以来自被风扬起的细灰和微尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山爆发的散落物以及森林燃烧的烟尘等天然源,也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。

按粒径的大小分类:①总悬浮颗粒物(TSP):用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,通常称为总悬浮颗粒物。

D p(粒径)在100m以下,其中多数在10 m以下,是分散在大气中的各种粒子的总称。

②飘尘: D p<10m能在大气中长期飘浮的悬浮物质,如煤烟、烟气、雾等。

大气气溶胶

大气气溶胶

大气气溶胶什么是大气气溶胶?大气气溶胶是指在大气中悬浮的微观颗粒物质,其粒径通常在几纳米到几十微米之间。

这些颗粒可以起源于自然界,也可以是人类活动的产物。

大气气溶胶可以是液态、固态或混合态,包括颗粒状、颗粒状凝聚体、液滴和晶体等。

大气气溶胶的来源广泛,包括自然源和人为源。

自然源包括火山喷发、沙尘暴、森林火灾等;人为源则涵盖了工业排放、交通尾气、燃烧排放、农村柴火烟尘等。

人为活动的不断增加导致大气中的气溶胶浓度不断上升。

大气气溶胶的组成大气气溶胶的组成非常复杂,可能包含有机物、无机物和水。

有机物主要来自于生物质燃烧、汽车尾气以及工业废气等,而无机物则包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐等。

水在大气气溶胶中起到重要的作用,可以溶解或吸附其他物质。

大气气溶胶的组成也会因地理位置和季节等因素的不同而有所变化。

例如,在城市地区,交通尾气和工业废气中的颗粒物可能是主要来源;而在农村地区,柴火烟尘和土壤颗粒物则可能更为常见。

大气气溶胶的影响大气气溶胶对环境和人类健康都有重要影响。

首先,大气气溶胶对辐射平衡具有直接和间接作用。

它们可以散射和吸收太阳光,影响地球表面的能量平衡,从而对气候产生影响。

其次,大气气溶胶对空气质量和能见度也有显著影响。

空气中的颗粒物会与其他气体发生反应,产生二次污染物,例如光化学烟雾、酸雨等。

同时,大气气溶胶也会降低空气中的能见度,影响远景的清晰度。

此外,大气气溶胶还可能对人类健康产生危害。

细小的颗粒物可以被呼吸道吸入,进入肺部。

长期暴露于高浓度的大气气溶胶中可能导致呼吸系统疾病、心血管疾病以及其他健康问题。

大气气溶胶的监测和控制为了监测大气气溶胶的浓度和组成,科学家们开发了多种监测手段。

例如,可以使用激光雷达、气象球、半连续样品分析仪等设备来测量大气气溶胶的颗粒数目、粒径分布和化学组成等参数。

这些监测数据对于研究大气气溶胶的来源、传输和影响非常重要。

为了控制大气气溶胶的浓度和减少其对环境和人类健康的影响,有必要采取相应的措施。

中国大气气溶胶研究综述

中国大气气溶胶研究综述

中国大气气溶胶研究综述近年来,随着全球气候变化的影响日益显著,大气气溶胶的研究逐渐成为环境科学领域的热点之一。

气溶胶是指悬浮在空气中的微小颗粒物质,它们来源于自然和人为的活动,并存在于全球范围内。

气溶胶通过影响太阳辐射的散射和吸收,直接或间接地影响着大气辐射平衡、云微物理和降水形成等过程,进而对全球气候产生重要影响。

中国作为全球人口最多的国家之一,其大气气溶胶研究具有重要意义。

本文将对中国大气气溶胶研究的现状与进展进行综述。

一、气溶胶的来源及成分气溶胶的来源可以分为自然来源和人为来源。

自然来源包括火山喷发、沙尘暴和森林火灾等,而人为来源主要是工业污染、交通排放和农业活动等。

气溶胶的成分主要包括碳质、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和灰尘等。

二、气溶胶的测量方法气溶胶的测量方法有多种,常见的方法包括质量浓度、光学测量和化学分析等。

质量浓度法是通过采样后称量气溶胶颗粒质量的方法来估算气溶胶负荷量。

光学测量法利用可见光波段的散射和吸收特性来测量气溶胶1的浓度。

化学分析法则是通过对气溶胶样品进行化学分析以确定其组成和成分。

三、中国大气气溶胶的时空分布特征中国大气气溶胶的时空分布特征受地理环境、气象条件和人类活动等多种因素影响。

总体而言,中国东部地区气溶胶浓度较高,而西部地区相对较低。

夏季,沙尘暴和森林火灾等自然因素导致气溶胶浓度上升;冬季,物质排放和秸秆焚烧等人为因素导致气溶胶浓度升高。

四、气溶胶对气候的影响气溶胶对气候变化的影响是一个复杂的过程。

首先,气溶胶通过散射太阳辐射,减少了太阳辐射到达地表的能量,从而降低了地表温度,形成“反射散射气溶胶直接效应”。

其次,气溶胶中的黑碳颗粒吸收太阳辐射,增加了大气的加热,导致“黑碳直接效应”。

此外,气溶胶还能够作为云凝结核促使云的形成,影响云微物理特性和降水形态,形成“云间接效应”。

五、气溶胶对人体健康的影响大气气溶胶中的细颗粒物(PM2.5)是对人体健康影响最大的成分之一。

中国大气气溶胶研究综述

中国大气气溶胶研究综述

中国大气气溶胶研究综述Ξ毛节泰 张军华 王美华(北京大学物理学院大气科学系,北京,100871)摘 要 文中综合论述了近20年来中国大气气溶胶研究状况,包括对大气气溶胶的直接采样分析,地面和卫星的遥感,大气气溶胶辐射特性及其气候效应的研究以及沙尘暴的形成、输送及气候效应的研究等。

直接采样分析不仅研究了气溶胶的浓度和粒子谱分布等特性,而且也对其化学组分做了分析,高空气球采样得到了对流层和低平流层的气溶胶样品,并用X能谱电子显微镜进行了分析。

地面遥感和多种卫星资料,包括AVHRR,SV ISSR,TOMS, POLDER等,被用来研究大气气溶胶的辐射特性,并提出了用消光和前向散射相结合和利用天空散射光分布反演粒子谱分布相函数等方法。

开展了有关气溶胶气候效应的数值模拟研究,并对非球形粒子以及吸湿性粒子的作用做了专门的计算。

对沙尘粒子的直接观测为研究其生成条件和输送特性提供了基础数据。

文中对不同的研究方法进行了初步评述,并对气溶胶的研究提出几点建议。

关键词:气溶胶,大气环境,气候变化。

1 引 言 大气气溶胶是由大气介质和混合于其中的固体或液体颗粒物组成的体系。

由于它是由不同相态物体组成,虽然其含量很少,但对大气中发生的许多物理化学过程都有重要的影响。

例如,气溶胶对太阳辐射的吸收和散射会改变地球大气系统的行星反照率,从而影响到地气系统的能量平衡;大气气溶胶还起到云凝结核的作用;大量的气溶胶颗粒有可能使云滴的数密度增加,云滴的平均半径变小,这有可能使云对太阳辐射的反射率增加或使云的维持时间加长,甚至使降水减少。

这些都会影响到地气系统的能量平衡,从而对气候变化有影响。

大气气溶胶有着众多的自然源和人为源,例如火山的喷发,海水的溅沫,地面的扬尘,生物体的燃烧以及人类活动,燃料的使用等过程产生的各种颗粒物。

但由于它在大气中的停留时间较短,其特性随空间和时间都有明显的变化,因此到目前为止,我们尚且还缺少足够的数据来研究大气气溶胶对气候系统的确切影响。

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大气气溶胶综述大气气溶胶概述:气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系,又称气体分散体系。

其分散相为固体或液体小质点,其大小为10-3cm~10-7cm,分散介质为气体。

云、雾、尘埃、未燃尽的燃料产生的烟、气体中的固体粉尘等等都是气溶胶。

大气中悬浮均匀分布的相当数量的固体微粒和液体微粒,如海盐粉粒、灰尘(特别是硅酸盐)、烟尘和有机物等多种物质,所构成的稳定混合物,统称为气溶胶粒子。

气溶胶的消除,主要靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝聚、聚合和沉降过程。

尺度一般说来,半径小于1微米的粒子,大都是由气体到微粒的成核、凝结、凝聚等过程所生成;而较大的粒子,则是由固体和液体的破裂等机械过程所形成。

它们在结构上可以是均相的,也可以是多相的。

已生成的气溶胶在大气中仍然有可能再参加大气的化学反应或物理过程。

液体气溶胶微粒一般呈球形,固体微粒则形状不规则,其半径一般为10-3~102微米。

粒径在10-1~101微米的气溶胶在大气光学、大气辐射、大气化学、大气污染和云物理学等方面具有重要作用。

小粒径气溶胶的浓度受凝聚作用所限制,而大粒子的浓度则受沉降作用所限制。

微粒在大气中沉降的过程中,受的阻力和重力的作用达到平衡时,各种粒子的沉降速度不同。

分类气溶胶按其来源可分为一次气溶胶(以微粒形式直接从发生源进入大气)和二次气溶胶(在大气中由一次污染物转化而生成)两种。

它们可以来自被风扬起的细灰和微尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山爆发的散落物以及森林燃烧的烟尘等天然源,也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。

按粒径的大小分类:①总悬浮颗粒物(TSP):用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量,通常称为总悬浮颗粒物。

D p(粒径)在100μm以下,其中多数在10 μm以下,是分散在大气中的各种粒子的总称。

②飘尘:D p<10μm能在大气中长期飘浮的悬浮物质,如煤烟、烟气、雾等。

③降尘:能用采样罐采集到的大气颗粒物。

在TSP中直径大于30 μm的粒子由于自身的重力作用会很快沉降下来,这部分颗粒物称为降尘。

④可吸入粒子:易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。

目前国际标准化组织(ISO)建议将其定为D p≤10 μm。

⑤细粒子:其粒径小于2.5 μm,记为:PM2.5按颗粒物成因分:1.分散性气溶胶:指固态或液态物质经粉碎、喷射形成微小粒子分散在大气中形成的气溶胶,如海浪分溅、农药喷洒等。

2.凝聚性气溶胶:由气体或蒸汽遇冷凝聚成液态或固态微粒而形成的气溶胶按颗粒物的物理(凝聚)状态分:1.固态:烟、尘2.液态:雾3.固液混合:霾、烟雾化学成分气溶胶的化学组成十分复杂,它含有各种微量金属、无机氧化物、硫酸盐、硝酸盐和含氧有机化合物等。

由于来源不同,形成过程也不同,故其成分不一,特别是城市大气受污染源的影响,气溶胶的成分变动较大。

但是非城市大气气溶胶的成分比较稳定,大体上与地区的土壤成分有关。

大气中二氧化硫转化形成的硫酸盐,是气溶胶的主要成分之一。

其转化过程尚未完全明白,已知二氧化硫可在均相条件下(在气相中),或在水滴、碳颗粒和有机物颗粒表面等多相条件下(在液相或固相表面上)转化成三氧化硫,再与水反应生成硫酸,并和金属氧化物的微尘反应而生成硫酸盐。

硫是气溶胶内最重要的元素,其含量能反映污染物的全球性迁移、传输和分布的状况(见大气微量气体)。

气溶胶中硝酸盐和有机物的形成机制,尚待研究。

气溶胶中有铵离子(NH嬃)存在,能与硫酸根离子(SO娺)和硝酸根离子(NO婣)生成铵盐。

至于气溶胶中的有机物,更是许多种类有机物的复杂混合物,其中包括稀烃、烷烃、芳烃、多环芳烃、醛、酮、酸、醌、酯,以及有机氮化物和有机硫化物等。

气溶胶来源于土壤的各种元素(如铕、钠、钾、钡、铷、镧、铈、硅、钐、钛、钍、铝等),其含量在地区之间差别不大;而来源于工业区的各种元素(如氯、钨、银、锰、镉、锌、锑、镍、砷、铬等),就有较大的地区差别。

浓度分布气溶胶的浓度,可以用一定体积中微粒的总质量来表示,基本单位是微克/米,也可以用数密度即单位体积内的粒子数目来表示。

气溶胶的分布特性通常可用其粒子数目(n)、粒子表面积(S)、粒子的体积(V)或质量(m)按粒径大小(D)的分布来描述,一般作dn/d lgD、dS/d lgD和dV/d lgD对lgD的分布图,它们基本上呈正态分布。

对于半径(r)在0.1微米和10微米之间的粒子,一般用容格(Junge)分布来表示,即:n(r)=Cr式中v近似等于3,C 是正比于粒子浓度的常数。

但是20世纪70年代以来,有人提出三模态大气气溶胶的分布(爱根核模、积聚模和粗粒子模)。

图中还示出它们的粒径范围、主要质量源以及质量的输入或去除的主要过程。

由此可见,爱根核范围的粒子是由高温过程或化学过程产生的蒸汽凝结而成;积聚作用范围的粒子是由核模中的粒子凝聚或通过蒸汽凝结长大而形成,80%以上的大气硫酸盐微粒属于此模;粗粒子则是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成。

细粒子和粗粒子的分界线通常直径为2微米左右。

从对人体呼吸道的危害看来,10微米以上的粒子,常阻留在鼻腔和鼻咽喉部;2~10微米的粒子大部分留在上呼吸道,而2微米以下的粒子随着粒径的减小在肺内滞留的比率增加,0.1微米以下的粒子随着粒径的减小在支气管内附着的比率增加。

半径小于0.1微米的粒子,其数密度随离地面高度的增加而减小,这表明它们来源于地表;但半径0.1~1微米的粒子,其数密度在对流层顶上部随高度逐渐增加,并且在15~20公里附近出现极大值,形成平流层内的气溶胶层,这层气溶胶可能是火山喷出物气体在平流层中经氧化成固体而形成的。

它虽然只占大气中气溶胶总量的百分之几,但对于大气的气温有重要的影响。

通过大气遥感可探测气溶胶粒子的平均谱分布。

特性:由于气溶胶的分散介质是气体,气体的粘度小,分散相与分散介质的密度差很大,质点相碰时极易粘结以及液体质点的挥发,使气溶胶有其独特的规律性。

气溶胶质点有相当大的比表面和表面能,可以使一些在普通情况下相当缓慢的化学反应进行得非常迅速,甚至可以引起爆炸,如磨细的糖、淀粉和煤等。

气溶胶质点能发生光的散射,这是使天空成为蓝色,太阳落山时成为红色的原因。

在动力性质方面,其布朗运动非常剧烈,当质点小时具有扩散性质;当质点大时,由于与介质的密度差大,沉降显著。

因介质是气体,这些动力性质与气体分子自由路程有关。

在电学性质方面,气溶胶粒子没有扩散双电层存在,但可以带电,其电荷来源于与大气中气体离子的碰撞或与介质的摩擦,所带电荷量不等,且随时间变化;质点既可带正电也可带负电,说明其电性决定于外界条件。

在稳定性方面,气溶胶粒子没有溶胶粒子那样的溶剂化层和扩散双电层,相碰时即发生聚结,生成大液滴(雾)或聚集体(烟),此过程进展极其迅速,所以气溶胶是极不稳定的胶体分散体系,但由于布朗运动的存在,也具有一定的相对稳定性。

作用:气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。

它们能作为水滴和冰晶的凝结核(见大气凝结核、大气冰核)、太阳辐射的吸收体和散射体,并参与各种化学循环,是大气的重要组成部分。

气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候。

一方面可以将太阳光反射到太空中,从而冷却大气,并会使大气的能见度变坏另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射,减少地面长波辐射的外逸,使大气升温。

研究称气溶胶对全球变暖的“冷却效应”很微弱。

一位挪威科学家表示,他已经估测出了气溶胶到底能对气候产生多大影响。

气溶胶的危害:气溶胶粒子浓度大时可以导致大气能见度的降低,到达地面的太阳关减少,降低地表温度,影响植物的生长。

同时气溶胶能为酸雨的形成提供良好的反应条件,这就促进了酸雨的形成。

气溶胶不仅对能见度和气候有巨大的作用, 而且对人体健康和生活质量也有巨大的影响。

人们在呼吸时吸入的不是纯净的空气而是气溶胶,所以,显而易见,在空气质量不好的地方,如:工业、矿山、被污染的地方的空气对人体都是有害的。

一般而言粒径大于10微米的不能通过呼吸道进入人体,小于0.1微米的可以在呼吸道自由的进出,在0.1~10微米的可以通过呼吸进入呼吸道。

在0.1~4微米的在肺部沉积,在0.1~2.5微米的沉积最多。

气溶胶与全球变暖:散布在大气中的气溶胶微粒对太阳光具有反射效应,进而可以“遮蔽”全球变暖的影响。

而这位挪威科学家的研究项目的目的是要综合运用反应这种“直接气溶胶效应”的各类模型和观测结果,以准确评估这一冷却效应的作用。

据英国广播公司消息,挪威国际气候和环境研究中心的气候科学家冈纳·迈尔(Gunnar Myhre)在《科学》杂志上报告说,他的研究发现冷却效应并不像此前研究预测的那么强烈。

迈尔说,这能清楚地表明到目前为止人类到底给气候带来了多大的改变。

他研究的污染微粒包括硫酸盐等工业气溶胶、燃烧农业废弃物所排放的硝酸盐以及柴油发动机和其它燃烧形式所产生的黑碳(煤烟)。

“气溶胶排放的全球模型显示,温室气体造成的全球变暖有大约10%被它们(气溶胶)的冷却效应消除了。

”参与该项研究的英国气象局气溶胶研究员吉姆·海伍德(Jim Haywood)解释说,“但利用卫星手段探测到的大气气溶胶的含量却表明,冷却效应消除了大约20%(的全球变暖)。

”迈尔协调了两种方法,最终得到了一个更为精确的评估数据——冷却效应接近10%。

这一结果比联合国政府间气候变化专家委员会(IPCC)此前所预测的要弱。

“硫酸盐和有机碳反射太阳辐射,而黑碳在很大程度上却会吸收太阳辐射。

”他解释说。

“模型考虑到了黑碳(排放)增幅多于其它两种气溶胶的情况。

但基于观测的方法却难以将其考虑在内,因为我们只有针对当前状况的观测数据,而且不是在人类活动开始之前的。

这将对以后的气候预测产生影响。

”海伍德说。

不过,气溶胶对气候的影响远不止于此。

气溶胶微粒会改变云层,增加大气中液滴浓度,从而增加云量。

迈尔说,这种“间接气溶胶效应”引起的遮蔽或者冷却作用仍然存在“很多不确定”。

海伍德对此表示同意。

“气溶胶对云量的影响让我们很伤脑筋,”他说,“这给我们的数据采集留下了一个大空白。

”他和英国气象局的同事已经开始研究是否可以利用气溶胶来有意地遏制全球变暖。

在最近的一项研究中,他通过气候模型来预测,利用海盐颗粒增加云层的反照率这种故意使云层变亮的手段将对全球气温产生什么样的影响。

研究小组发现,全球变暖将被延缓多达25年,但他们同时发现,这种方法也会带来很多不利影响。

研究人员说,其中最严重的后果就是,南美地区的降雨量将大幅减少,这很可能会加速亚马逊雨林的枯萎,给这一世界主要碳汇造成损失。

“采用这种方法,你必须非常谨慎地选择云层。

”海伍德说。

迈尔指出,同温室气体相比,气溶胶对气候的影响最终将变得无足轻重。

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