气溶胶细粒子与能见度的相关性研究

为了分析气溶胶粒子特别是细粒子（PM2.5）对能见度的影响,本文从理论上建立了气溶胶细粒子与能见度的关系,分析了谱分布、PM2.5/PM10和细粒子消光所占总消光比重的关系。利用2004年8月在北京的测量数据与理论计算对比表明：建立的气溶胶细粒子与能见度的关系是合理的。这对治理污染提高城市能见度是很有指导意义的。     

广州中心城区冬季大气气溶胶消光特性观测研究

2013年12月利用广州市大气超级站气溶胶吸收系数、散射系数、污染物及气象观测数据,分析了广州冬季大气消光组成变化及其影响因子。观测期间,黑碳浓度均值为6．98±3．71μg／m^3,气溶胶吸收系数均值为60．04±30．72Mm^-1,气溶胶散射系数均值为363．51±182．18Mm^-1,单次散射反照率均值为0．85±0．04。在总消光系数中气溶胶吸收消光占13％,气溶胶散射消光占81％。气溶胶吸收系数与散射系数日变化均呈双峰结构,这与人类活动和气象条件的改变有关。通过最大频数拟合得到广州冬季气溶胶吸收系数和散射系数本底值分别为32．93Mm^-1和281．82Mm^-1。气溶胶散射系数和吸收系数与PM2.5质量浓度呈线性正相关,与大气能见度呈指数负相关。通过测量气溶胶消光和气体消光分量加和获得的消光系数与能见度仪消光系数变化趋势基本一致,降雨及较高相对湿度对能见度仪消光系数影响较大。     

大气散射光与能见度理论关系的探讨

本文探讨了大气对光谱的散射特性及由散射引起的大气消光问题，介绍了利用测量大气对光的散射量来获得能见度值的理论和测量基理，并从大气Ｍｉｅ散射理论出发，对粒子散射光强与能见度间的数学关系进行了分析和推导。     

气溶胶对天空偏振辐射影响的测量

研究了气溶胶光学特性对天空偏振辐射的影响以获得实际的天空偏振分布模式.采用自主搭建的天空偏振辐射测量系统,于不同日期、同一地点在太阳子午面内进行了若干实验,分别测量了太阳高度角约为60°时,435～465 nm,535～565 nm,685～715 nm 3个波段光在散射角为90°时对应的偏振度和辐射强度.用大气压强、能见度等参数进行理论计算获得了气溶胶光学厚度.当气溶胶光学厚度在0.2～0.55间逐渐增大时,3个波段对应的最大偏振度分别从43％减小到22％、从41％减小到21％、从38％减小到19％,而对应的辐射量不断增大.实验结果表明:随着气溶胶光学厚度的增大,偏振度不断减小,尤其是对长波长,偏振度的衰减更明显,从而不利于偏振光导航.     

碳研减排:解决汽车的“亚健康”

<正>2013年以来,全国各地持续大范围的雾霾肆虐,三大经济圈"长三角"、"珠三角"、"京津冀"无一幸免。根据复旦大学大气化学研究中心的实验结果表明,雾霾中导致能见度降低的物质主要有4类:有机气溶胶、硫酸盐、硝酸盐、黑碳,而机动车尾气包含了其中的三种成分(有机烃、氮氧化物和黑碳),成为雾霾的最直接污染源。北京市环保局最新发布的大气细颗粒物(PM2.5)来源的最新解析结果显示,北京PM2.5来源中,本地污染排放约占七成,并且在本地污染源中,机动车占比高达30%以上。毫无疑问,汽车尾气已经成为城市大气污染的最主要污染源。中国汽车研究中心首席科学家李孟良教授分析,机动     

利用太阳直射光谱仪反演大气气溶胶光学厚度与能见度

摘,,要:利用太阳直射光谱仪采集的太阳直射光谱进行测量反演,得到大气和气溶胶的光学厚度,再利用Junge分布,对气溶胶光学厚度进行反演计算,获得了对应天气状况下的大气能见度值。分析结果表明气溶胶光学厚度随天气状况变化较大,在能见度较小的情况下气溶胶随波长增加而增大,在能见度较大的情况下气溶胶随波长增加而减小。     

大气细颗粒物组分分析及研究

大气细颗粒物（PM2.5）的危害与其化学组分密切相关。本文详细介绍了PM2.5的主要组分,包括水溶性无机盐离子、元素碳和有机碳、痕量元素以及地壳元素等。PM2.5的组分受不同因素影响会有所变化。本文总结了季节、地域和特殊污染过程三个主要影响因素,并且比较了几个不同城市的PM2.5组分,对PM2.5的组分研究具有一定意义。     

微脉冲激光雷达反演气溶胶的水平分布

城市近地面气溶胶的分布随时空快速变化,常用的地基定点监测只能获取区域内有限位置的气溶胶质量浓度,大致反映区域内气溶胶的分布情况。为确定气溶胶和污染物在城市近地面水平路径上的分布情况,利用微脉冲激光雷达(MPL)、粒子计数器、能见度仪和颗粒物质量浓度监测仪获得的气溶胶数据,根据Mie散射理论建立了气溶胶消光系数、粒子谱分布和质量浓度等参数的数学模型,反演得到了水平路径上的气溶胶质量浓度分布。该方法可以以测量点为中心进行0~6km的360°的水平扫描,具有监测范围大、分辨率高的优点。最后开展了气溶胶水平分布的实际测量,获得了距离6km长的水平路径上近地面气溶胶质量浓度的实时分布。这为研究城市气溶胶的污染来源和动态变化提供了有效的数据支持。     

雾和气溶胶前向散射对消光的影响

光电工程中探测器接收的光强包括透射光和大气前向散射光。雾和大气气溶胶粒子的前向散射增强了透射光,从而导致测量的衰减比实际衰减小。本文采用Mie散射理论,根据气溶胶谱分布以及雾滴的谱分布模型及其与能见度的经验关系,计算了可见光到中波红外波长的前向散射修正因子。详细分析了激光在气溶胶和雾衰减中前向散射修正因子随粒子平均半径、能见度和波长等参数的变化关系,并拟合出前向散射修正因子随粒子平均半径和视场乘积的经验关系式,在10°视场内平均残差小于0.02,可为相关光电工程提供参考。     

面向WRF/Chem模式MOSAIC气溶胶方案的资料同化实现

大气化学模式是气溶胶污染分析和预报的重要工具,文章首先介绍了WRF/Chem模式及其气溶胶参数化方案,其中MOSAIC方案是兼顾计算开销和精确性的一种近年来应用较多的方案;然后阐述了Li等开发的面向MOSAIC方案的气溶胶资料同化系统,并将该系统的状态变量由5个扩展到8个,可同化PM2.5观测和对应于MOSAIC方案中8类气溶胶成分的观测;最后应用该同化系统做理想试验以检验其设计的合理性,结果表明该同化系统符合三维变分同化原理。