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中国科学：地球科学 2011年第8期41卷 1192-1199页

作者：吴志军胡敏岳玎利 Birgit WEHNER Alfred WIEDENSOHLEP 北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871 Leibniz-Institute for Tropospheric Research 04318 LeipzigGermany

使用双电迁移性颗粒物粒径谱分析仪和空气动力学颗粒物粒径谱分析仪对北京城市大气颗粒物(3nm^10μm)数浓度谱分布进行长期观测.选取2006年春节期间出现的一次重污染事件和一次新粒子生成过程,对期间颗粒物数谱分布特征及演变过程进行分... 详细信息

使用双电迁移性颗粒物粒径谱分析仪和空气动力学颗粒物粒径谱分析仪对北京城市大气颗粒物(3nm^10μm)数浓度谱分布进行长期观测.选取2006年春节期间出现的一次重污染事件和一次新粒子生成过程,对期间颗粒物数谱分布特征及演变过程进行分析.在重污染事件中3~10nm颗粒物(平均数浓度46cm?3)几乎在大气中消失,而新粒子生成事件中核模态颗粒物数浓度最高达到3.5×104cm?3.这种现象可以通过颗粒物的碰并汇和低挥发性气态前体物的凝结汇从颗粒物的汇和源两个角度进行解释:重污染事件中,3~10nm颗粒物的碰并汇为1.1×10?2~1.2×10?3s?1,显著高于新粒子生成过程(9.9×10?4~1.4×10?4s?1);在新粒子生成过程中,参与成核的低挥发性气态前体物的凝结汇为0.01s?1,显著低于重污染事件(0.13s?1).研究结果表明在分析极端大气环境中的颗粒物数谱分布时,除交通和气象因素外,碰并和凝结过程的影响也需要给予足够的重视.

关键词：颗粒物数谱分布新粒子生成碰并汇凝结汇

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气团来源对瓦里关地区颗粒物数谱分布的影响

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冰川冻土 2009年第4期31卷 659-663页

作者：占明锦孙俊英张养梅张晓春乜虹德力格尔 Niku Kivekas Heikki Lihavainen 中国气象科学研究院大气成分观测与服务中心大气化学重点开放实验室北京100081 青海省气象局中国大气本底基准观象台青海西宁810001 Finish Meteorological Institute PO box 50300101 HelsinkiFinland

通过对2005年8月到2007年5月在瓦里关全球本底站观测的气溶胶数谱分布资料和同期后向轨迹资料分析,发现气团来源对瓦里关地区颗粒物的数浓度及其谱分布有显著影响.气团起源于瓦里关东北部地区或者途径东北部地区,传输路径较短,传输速度... 详细信息

通过对2005年8月到2007年5月在瓦里关全球本底站观测的气溶胶数谱分布资料和同期后向轨迹资料分析,发现气团来源对瓦里关地区颗粒物的数浓度及其谱分布有显著影响.气团起源于瓦里关东北部地区或者途径东北部地区,传输路径较短,传输速度相对较慢,大气中出现较高数浓度的爱根核模态颗粒物;气团来源于瓦里关西部或者西北地区时,传输路径较长,传输速度较快,大气中一般出现较高浓度的核模态颗粒物.

关键词：颗粒物数谱分布后向轨迹簇分析瓦里关

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机动车颗粒物数排放因子和特征

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北京大学学报（自然科学版） 2012年第6期48卷 1023-1029页

作者：王芬娟方栋 Matthias Ketzel 国家气候中心北京100081 清华大学核能与新技术研究院北京100084 Department of Environment Science Aarhus UniversityRoskilde 4000

为了对现实环境中机动车颗粒物数排放因子及其排放特征进行研究,在丹麦哥本哈根市高速公路和城区分别设立了交通站点和背景站点,经过长期观测计算得到交通源排放的贡献,并结合机动车数据估算了颗粒物数浓度排放因子。结果表明,在高速公... 详细信息

为了对现实环境中机动车颗粒物数排放因子及其排放特征进行研究,在丹麦哥本哈根市高速公路和城区分别设立了交通站点和背景站点,经过长期观测计算得到交通源排放的贡献,并结合机动车数据估算了颗粒物数浓度排放因子。结果表明,在高速公路和城区平均车流的颗粒物数排放因子分别是（215.4±5.3）×1012km 1和（187.1±3.1）×1012km 1。重型车和轻型车颗粒物数的排放因子都是在城区较高,重型车颗粒物数的排放因子大约是轻型车颗粒物数排放因子的20倍左右。机动车排放颗粒物数谱具有双峰特征,峰值因观测地点的不同而变化,高速公路边的峰值在10 nm左右,城区的峰值在20~30 nm之间,高速公路和城区都出现50~80 nm的第二峰值。颗粒物数排放因子主要由粒径小于100 nm的颗粒物数决定。轻型车和重型车的颗粒物数排放因子对机动车数量和类型有一定的依赖性,观测地点和环境等因素也会造成现实环境中机动车颗粒物数排放因子研究结果的不确定性。

关键词：颗粒物数排放因子颗粒物数谱分布机动车污染

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北京上甸子地区气溶胶数谱观测与研究

北京上甸子地区气溶胶数谱观测与研究

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作者：沈小静中国气象科学研究院

学位级别：硕士

大气颗粒物通过直接和间接辐射效应影响气候,同时也和人类健康密切相关。颗粒物在大气环境中的行为取决于其粒径大小及其谱分布特征。测量颗粒物的粒度谱特征,可以分析大气颗粒物的来源结构及其在大气中的动力学过程,为治理颗粒物污染... 详细信息

大气颗粒物通过直接和间接辐射效应影响气候,同时也和人类健康密切相关。颗粒物在大气环境中的行为取决于其粒径大小及其谱分布特征。测量颗粒物的粒度谱特征,可以分析大气颗粒物的来源结构及其在大气中的动力学过程,为治理颗粒物污染提供依据,也是探讨大气颗粒物其它物理性质和环境影响的基础。本研究使用TDMPS（Twin Differential Mobility Particle Sizer,双差分淌度粒径分析仪）和APS（Aerodynamic Particle Sizer,空气动力学颗粒物粒径分析仪）在上甸子区域大气本底站同步观测3nm～10μm的颗粒物的粒径谱分布。观测自2008年3月初至2009年2月底,除仪器故障外,有效观测天数315天,占总观测天数的85%,时间分辨率10min。观测期间颗粒物数浓度平均值（10min）（1.1±0.7）×104个cm-3,表面积浓度（7.0±6.5）×102μm2 cm-3,体积浓度（42±46）μm3 cm-3。上甸子大气颗粒物数浓度高于瓦里关大气本底站以及国外一些背景地区的颗粒物水平,特别是积聚模态颗粒物浓度偏高。颗粒物数浓度和谱分布存在明显的季节性差异,颗粒物平均数浓度最高值出现在春季,最低值出现在夏季。春季核模态颗粒物数浓度高,主要受春季多发的新粒子形成事件影响;新粒子的凝结增长是上甸子大气中爱根核模态颗粒物的重要来源,因此爱根核模态数浓度在春季也出现最高值;积聚模态颗粒物受爱根核模态颗粒物的凝结和碰并增长及城市污染物影响,最高值也出现在春季;粗粒子模态数浓度在春季高于其它季节,这是由于春季的沙尘事件造成的。用参数化的方法得到上甸子大气颗粒物谱分布的基本参数,可为气候模式和大气化学模式提供重要资料。气象条件对大气颗粒物数谱分布有重要影响。当风速增加时,爱根核模态和积聚模态颗粒物数浓度明显减少,而核模态数浓度增加;上甸子的地面主导风向是东北风和西南风,当风速较小,风向由东北转向西南时,爱根核模态和积聚模态颗粒物数浓度增加,核模态数浓度减少。降水对数谱的改变作用也十分明显,对积聚模态颗粒物的清除作用最突出。通过后向轨迹的聚类分析,将影响上甸子的气团主要分为五类。来自上甸子附近的气团和经过污染区域的气团对应的积聚模态颗粒物数浓度较高,轨迹长度通常较短,运行速度较慢;而来自欧洲、俄罗斯等长距离输送的的气团,对应的核模态颗粒物数浓度较高,轨迹长度较长,运行速度较快。通过对3nm～10μm颗粒物数浓度的资料分析,观察到在上甸子大气中有时候核模态颗粒物数浓度急剧增高,即新粒子形成事件。新粒子形成事件发生的天数占有效观测天数的39%。春季和冬季新粒子形成事件频率最高,因为晴朗、干燥的气象条件有利于新粒子的形成;而夏季频率最低,这是由于夏季高温、高湿、风速较小的气象条件有利于颗粒物的积聚,从而抑制新粒子的形成。上甸子大气中新粒子形成速率为0.4～13.5个cm-3 s-1,增长速率为0.4～12 nm h-1。春季的新粒子形成速率（成核速率）最高,冬季最低;夏季的增长速率最高,冬季最低。

关键词：颗粒物数谱分布新粒子形成形成速率增长速率

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瓦里关地区气溶胶数谱观测与研究

瓦里关地区气溶胶数谱观测与研究

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作者：占明锦中国气象科学研究院

学位级别：硕士

颗粒物的物理化学性质是认识颗粒物对环境质量、气候变化和人体健康影响的基础,它们在大气中的行为和影响受到颗粒物粒径大小及数谱分布的影响。颗粒物数谱分布的测定和研究,是理解不同模态颗粒物分布特点和演变过程的必要条件,也是探... 详细信息

颗粒物的物理化学性质是认识颗粒物对环境质量、气候变化和人体健康影响的基础,它们在大气中的行为和影响受到颗粒物粒径大小及数谱分布的影响。颗粒物数谱分布的测定和研究,是理解不同模态颗粒物分布特点和演变过程的必要条件,也是探讨大气颗粒物其它物理性质和环境影响的基础。 2005年8月至2007年5月,利用国际先进的实时在线测量颗粒物数谱分布测量系统,对瓦里关地区10～500nm颗粒物进行了为期22个月的观测。观测期间瓦里关地区颗粒物数浓度以爱根核模态为主,全年颗粒物数浓度2102cm,核模态456cm;爱根核模态1161cm;积聚模态474cm。颗粒物数浓度水平较城市地区低一个数量级。颗粒物数浓度和数谱分布具有明显的季节特征,颗粒物平均数浓度最高值出现在夏季,最低值发生在秋季。冬季核模态颗粒物数浓度远远高于其他季节,主要受新粒子形成与增长过程的影响;夏季爱根核模态颗粒物数浓度远高于其他季节,主要受传输影响较大。颗粒物平均数浓度最低出现在秋季,因为秋季大雾降水天气较多,大雾的湿清除作用以及活化成云凝结核(CCN)使得积聚模态颗粒物数浓度急剧减少。气象条件对颗粒物数谱分布影响显著。沙尘和降水过程主要对爱根核模态和积聚模态颗粒物数浓度产生影响,对核模态颗粒物数浓度的影响不大。当风向为东北方向时,爱根核模态颗粒物数浓度增加,而当风向为西北和北时,核模态颗粒物数浓度增加。当相对湿度小于40%时,比较有利于新粒子的形成。研究发现大气中出现较高数浓度的爱根核模态颗粒物时,后向轨迹分析显示气团起源于瓦里关东北部地区或者途径东北部地区且传输速度较慢;而大气中含有较高浓度的核模态颗粒物时,气团来源于干净地区,且传输速度较快。瓦里关地区观测到新粒子形成和增长事件:新粒子形成事件占观测天数的23%。冬季新粒子发生频率最高,夏季发生频率最低,主要由于夏季大气湿度较高,平均相对湿度达70%。瓦里关地区新粒子的增长速率范围在0.05～4.07nm h,其形成速率为2.27～5.29cms。夏季新粒子增长速度较快,冬季和春季新粒子形成速率较快。

关键词：瓦里关大气本底站颗粒物数谱分布新粒子形成形成速率增长速率

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