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大气科学学报 2015年第5期38卷 694-702页

作者：岳岩裕牛生杰张羽徐峰赵丽娟吕晶晶武汉中心气象台湖北武汉430074 南京信息工程大学江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室/大气物理学院江苏南京210044 湛江市气象局广东湛江524001 广东海洋大学广东湛江524009 厦门市环境监测中心站福建厦门361000

利用2010、2011年在中国广东省湛江市东海岛海雾外场观测试验中获得的观测数据,综合分析海雾发生时的宏微观特征、气溶胶特征和雾水化学特征,并据此探讨海雾形成发展的主要机制。结果表明：南海海雾年平均雾日数为20-30 d,受低压系统或... 详细信息

利用2010、2011年在中国广东省湛江市东海岛海雾外场观测试验中获得的观测数据,综合分析海雾发生时的宏微观特征、气溶胶特征和雾水化学特征,并据此探讨海雾形成发展的主要机制。结果表明：南海海雾年平均雾日数为20-30 d,受低压系统或冷锋过境影响时出现雾的概率最大。2010和2011年平均雾滴液态水含量（Liquid Water Content,LWC）分别为0.019和0.072 g·m^-3,LWC偏低与海陆交界处雾滴湍流沉降加速有关。随着LWC的增加,雾滴与气溶胶数浓度的比值增大。雾水中主要离子为Na^＋和Cl^-,其两年总离子浓度（Total Ion Concentration,TIC）平均值分别为38 260和5 600μeq·L^-1,但离子负荷量相差不大,LWC增加可能是导致2011年TIC下降的主要原因。海雾雾滴形成和发展的主要机制是核化和凝结增长,与陆地和山地雾相比,碰并、湍流和平流因子的影响加强。雾滴谱可用Gamma分布进行拟合,且随着碰并作用增强,滴谱增宽。

关键词：南海海雾雾微物理特征气溶胶雾水化学

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江苏北部新型城镇化地区三级分档雾水理化特征研究

江苏北部新型城镇化地区三级分档雾水理化特征研究

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作者：葛攀延南京信息工程大学

学位级别：硕士

为研究不同尺度雾滴化学组分与雾微物理结构、大气污染物之间的关系,课题组于2020年冬季在江苏北部新型城镇化地区东海县对4次雾过程进行了综合观测试验,利用主动式三级分档雾水采集器收集直径在4-16μm、16-22μm、>22μm的雾水样品,使... 详细信息

为研究不同尺度雾滴化学组分与雾微物理结构、大气污染物之间的关系,课题组于2020年冬季在江苏北部新型城镇化地区东海县对4次雾过程进行了综合观测试验,利用主动式三级分档雾水采集器收集直径在4-16μm、16-22μm、>22μm的雾水样品,使用FM120型雾滴谱仪同步测量雾微物理量,并结合无人机垂直观测资料,地面气象要素资料等,探讨了不同粒径雾滴的化学特性,雾水离子浓度差异的原因以及雾爆发性增长阶段雾微物理量演变特征及主要的物理过程。结果表明:(1)雾水的pH值、电导率(EC)、总离子浓度(TIC)和各离子组分均与雾水尺寸表现出依赖性,表现为4-16μm的小雾滴最酸,电导率与总离子浓度最高。高浓度的非海盐钙离子(nssCa)和NH完全中和了雾水中的酸性物质,导致雾水pH值呈碱性。雾水离子浓度水平较高,小雾滴离子浓度最高达到463527.9μeq/L。雾水主要离子为SO、NO、NH和Ca,均在小雾滴富集。雾水中具有较高浓度及占比的NO,主要是由于NO与雾滴发生非均相化学反应生成HONO,HONO随雾滴的pH值溶解至雾滴中。(2)2020年12月12日测得的雾水离子浓度比11日高出1-2个量级。与第一次雾相比,第二次雾过程期间近地面逆温更强、局地排放增多以及气流输送使得大气颗粒物和气态污染物在近地面富集,增加了当地的大气气溶胶负荷,进而导致本次雾过程具有更低的过饱和度,生成了数量更少且粒径更小的雾滴,小雾滴具有更快的液相氧化反应速率。S/LWC参数综合反映了雾滴的清除能力和稀释效果,第二次雾过程中雾滴粒径更小,气液粒液的转换效率更高,进而导致第二次雾过程采集到的雾水离子浓度更高。(3)2020年12月28日的一次典型爆发性增长的雾过程中,由于当地环境雾过饱和度较低,多数的粗气溶胶粒子充当巨凝结核在更低的过饱和度条件下活化形成雾滴,此刻有限的水汽抑制了雾滴的凝结增长;随着水汽达到过饱和,大量凝结核通过活化作用致使雾滴数量的爆发性增长,导致雾滴含水量也显著增大;在成熟阶段由于雾滴的凝结增长及碰并作用生成了尺度较大的雾滴,它们对雾滴含水量的贡献更大。最后由于近地面升温和湍流影响,雾最终消散。

关键词：三级分档雾水雾化学成分雾微物理特征新型城镇化

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