近年來(lái),我國(guó)東部地區(qū)發(fā)生濃霧大氣的現(xiàn)象明顯增加,本研究在高山清潔地區(qū)(廬山)和城市(南京)開(kāi)展?jié)忪F觀測(cè)實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)照高山云霧理化特征,以探究城市濃霧中不同尺度霧滴的化學(xué)組分與大氣復(fù)合污染物以及霧的微物理特征之間關(guān)系。2013年12月在南京和2016年1月在廬山設(shè)立采樣點(diǎn),進(jìn)行外場(chǎng)霧觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。利用觀測(cè)實(shí)驗(yàn)中獲取的三級(jí)分檔霧水和分粒徑氣溶膠的水溶性離子濃度,氣溶膠數(shù)濃度譜、霧滴譜以及自動(dòng)氣象站獲取的氣象要素等資料,通過(guò)對(duì)比研究濃霧過(guò)程中4-16μm(三級(jí))、16-22μm(一一級(jí))、22μm(一級(jí))3個(gè)粒徑范圍霧滴(霧水)與分粒徑氣溶膠的微物理特征和化學(xué)特性,探討不同粒徑氣溶膠粒子吸濕增長(zhǎng)對(duì)霧滴的貢獻(xiàn)以及氣溶膠離子組分對(duì)不同尺度霧滴化學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,南京的城市濃霧形成后,霧滴的增多主要集中在第三級(jí)4-16μm的小滴階段,第二級(jí)中滴(16-22μm)和第一級(jí)大滴(22μm)增加數(shù)量相對(duì)較少。分粒徑氣溶膠0.5-1μm的中粒徑氣溶膠粒子數(shù)量下降最多,凝結(jié)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)最大。小霧滴繼續(xù)碰并成長(zhǎng)為中滴和大滴,中滴和大滴繼續(xù)捕獲小滴,而且捕獲效率逐漸增大,使霧滴向大滴端變化,霧滴譜也相應(yīng)變寬。廬山云霧霧滴同樣是第三級(jí)小滴數(shù)濃度最高,中滴和小滴相對(duì)更低一個(gè)數(shù)量級(jí)。與廬山霧滴相比,南京濃霧中霧滴數(shù)濃度數(shù)值較小,但變化趨勢(shì)更為一致,較為平緩,而且第三級(jí)小滴和第二級(jí)中滴數(shù)值相近。南京三級(jí)分檔霧水的pH值為2.7-6.9,呈酸性,第三級(jí)霧水的pH值最小,第二級(jí)和第一級(jí)相對(duì)較高,平均值分別是4.58、5.27和5.68。小滴霧水電導(dǎo)率數(shù)值最高,第三級(jí)霧水的電導(dǎo)率達(dá)到1000μs/cm以上。廬山三級(jí)分檔云霧水各級(jí)pH平均值分別為5.16、5.11和4.79, 呈輕度酸性。電導(dǎo)率在33.1-268μS/cm范圍內(nèi),離子濃度遠(yuǎn)低于南京霧水。南京三級(jí)分檔霧水中測(cè)定的陰、陽(yáng)離子濃度在4-16μm小滴霧水中均為最高,在第二級(jí)和第一級(jí)霧水中相差不大。陰離子中NO3-和SO42-濃度最高,Cl--NO2-濃度最低,而且各陰離子所占比重相對(duì)穩(wěn)定,變化不大。與以往南京霧水觀測(cè)實(shí)驗(yàn)得到的SO42-濃度古絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的結(jié)論有差異,南京大氣污染由硫酸型向氮氧化物為主的復(fù)合型污染轉(zhuǎn)化。陽(yáng)離子中Ca2+的濃度在第一級(jí)大滴霧水中最高,二級(jí)和三級(jí)霧水中NH4+的濃度最高,Na+、K+和Mg2+的濃度相對(duì)很低。陰離子NO3-和SO42-來(lái)源相似,主要是吸收了硫酸鹽氣溶膠和硝酸鹽氣溶膠粒子以及氣態(tài)污染物,與分粒徑氣溶膠中各粒徑段陰離子NO3-和SO42-均表現(xiàn)出較高值相對(duì)應(yīng)。霧水中陽(yáng)離子含量較高的Ca2+則主要來(lái)自于對(duì)氣溶膠的吸收,同樣在氣溶膠中檢測(cè)到陽(yáng)離子Ca2+濃度最高。在廬山云霧水的離子成分中,陽(yáng)離子NH4+所占比例最高,各級(jí)霧水陰離子中,NO3-的比例最高,其次為SO42-。廬山大氣污染也發(fā)生轉(zhuǎn)型,從硫酸型污染轉(zhuǎn)化為氮氧化物氧化為主的復(fù)合型污染。在南京濃霧天氣中,能見(jiàn)度為50m左右,短波輻射減弱形成穩(wěn)定逆溫層,霧體發(fā)展強(qiáng)盛,霧頂高度在500m左右,有助于污染氣溶膠的累積并吸濕增長(zhǎng)向霧滴轉(zhuǎn)化。廬山的兩次云霧以北風(fēng)風(fēng)向?yàn)橹?且風(fēng)速較大,低溫環(huán)境和較低的水汽壓有利于濕空氣受地勢(shì)抬升后凝結(jié)形成霧滴。采樣點(diǎn)受輻射降溫影響較小,受平流輸送影響較大。相比之下南京城市濃霧中霧滴的存在更為穩(wěn)定,廬山云霧滴的停留較為短暫。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P426.4;X513
【部分圖文】：

圖１．１本文研究路線逡逑

ｙ邐圖２．２南京觀測(cè)點(diǎn)附近建設(shè)施工點(diǎn)及工廠分布逡逑（Ａ．南京信息工程大學(xué)（觀測(cè)采樣點(diǎn)）；Ｂ．南京信息人學(xué)內(nèi)房Ｍ建筑施Ｉ：；逡逑Ｃ．寧六公路地鐵施工；Ｄ．鋼鐵廠；Ｅ．熱電廠；Ｆ．氮肥廠；Ｇ．揚(yáng)子石化廠）逡逑廬山位于江西銪九江市，東經(jīng)１丨５°５２＇－１１６°８＇，北緯２９°２６＇－２９°４１＇。北鄰長(zhǎng)江，東逡逑靠鄱陽(yáng)湖，西近京九鐵路大通脈。＆約２５公里，寬約１０公里，有９０余座山峰綿延形成，逡逑四周再無(wú)山峰相連，為了孤立成山的奇特山群。廬山屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，山地逡逑氣候特征明顯，四季分明，常年最高氣溫在３２°Ｃ左右，最低達(dá)到－１６．８°Ｃ，全年平均氣溫逡逑為１１．４°Ｃ，適宜人體，為夏季避暑勝地。廬山頂端因處高空地帶，加上江環(huán)湖繞，濕潤(rùn)逡逑氣流在前進(jìn)中受到山地阻擋，易于成云降雨。所以，廬山雨量豐沛，全年平均降雨量１９１７逡逑毫米，年平均有雨日達(dá)１６８天。廬山云霧較多，全年平均有霧日達(dá)１９２天，多集中在３逡逑月中旬至１０月上旬１５４１，平均有霧日達(dá)月均１９．９天，即使在有霧日最少的７月，平均也逡逑；５５｝

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2833493