长三角背景区域大气气溶胶吸湿增长特性观测研究

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气溶胶吸湿增长对气溶胶的光学特性有显著影响,对能见度降低、雾霾现象产生有重要贡献。长江三角洲是我国人口最为稠密、经济最为发达的地区之一,为了更好的了解长三角背景区域气溶胶吸湿增长对散射特性的影响、评估不同相对湿度下气溶胶的辐射强迫,2013年1月到9月,我们在临安区域大气本底站开展了“干”、“湿”条件下气溶胶散射系数、干状态下气溶胶数谱分布和化学组分等的观测试验。观测获得了1-9月份450nm、550nm和700nm波长下气溶胶散射系数和后向散射系数。散射系数sp,450nm,550nm,700nm平均值分别为213.6±174.1Mm-1、168.0±117.6Mm-1和117.6±104.2Mm-1,后向散射系数bsp,450nm,550nm,700nm平均值分别为24.3±18.7Mm-1、20.0±15.5Mm-1和17.5±13.8Mm-1。1-5月份气溶胶散射吸湿增长因子f(85%)、后向散射吸湿增长因子fb(85%)和后向散射比吸湿增长因子f (85%)的平均值分别为1.56±0.09、1.24±0.07和0.80±0.04。本研究的散射吸湿增长因子f(RH)远低于美国国家公园、欧洲乡村及背景站等的结果,但与国内北京上甸子、天津宝坻等地的观测结果较为接近。将3月份f(RH)进行双参数拟合,并根据拟合曲线定义指数η,用来定量表示散射吸湿增长曲线曲率,η为非负数,η越大,散射吸湿增长曲线曲率越大。研究发现含量对η有明显影响,低含量下,η较高,吸湿增长曲线曲率较大;当质量浓度百分比超过18%时,η≈1.1,吸湿增长曲线近于直线,说明随相对湿度增大,散射系数接近匀速、稳定增加。在85%RH时,相对湿度对气溶胶辐射强迫的贡献达32%,气溶胶辐射强迫比干状态下增加46%。
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