南京冬季霧霾的宏微觀特征及對能見度的影響.pdf

1、目錄mmiAbstractIImM弓l1.1研究意義l1.2國內(nèi)外研究進(jìn)展51.2.1國外霧霾的研究51.2.2國內(nèi)霧霾的研究71.3研究內(nèi)容及目的11第二章綜合觀測概況及資料分析方法122.1儀器和觀測122.2資料分析方法15第三章南京冬季大氣氣溶膠粒子譜分布及對能見度的影響163.1氣溶膠粒子譜分布特征163.2PM。與PM2.5濃度特征及其聯(lián)系193.3氣溶膠粒子的日變化特征213.4氣溶膠粒子

2、數(shù)濃度、譜分布與氣象條件的關(guān)系223.4.1與相對濕度的關(guān)系223.4.2與氣象參數(shù)的逐日變化關(guān)系243.4.3與天氣現(xiàn)象的關(guān)系263.4.4能見度與氣溶膠表面積濃度的關(guān)系293.5本章小結(jié)31第四章一次濃霧宏微觀結(jié)構(gòu)特征及快速消散的原因334.1霧過程概述334.2霧發(fā)展過程中的宏微觀特征354.2.1逆溫結(jié)構(gòu)354.2.2水汽平流364.2.3爆發(fā)性增強(qiáng)384.2.4微物理特征394.3濃霧快速消散原因初探

3、414.4本章小結(jié)43第五章總結(jié)與分析445.1概述445.2主要結(jié)論445.3本文的創(chuàng)新點45摘要20092010年冬季在南京信息工程大學(xué)氣象綜合觀測基地開展了霧的綜合外場觀測試驗。本文利用所獲取的觀測資料，分析了南京北郊?xì)馊苣z粒子的譜分布特征與氣象因子的關(guān)系及其對大氣能見度的影響，并以2010年冬季的一次霧過程為例進(jìn)一步分析了造成低能見度的濃霧過程期間的邊界層特征、濃霧生消物理機(jī)制及微物理結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：氣溶膠濃度存在明

4、顯的日變化和日際變化，日變化主要與人類活動及大氣邊界層狀況有關(guān)，而日際變化主要受降水、風(fēng)、相對濕度等氣象條件的影響；粒子數(shù)濃度分布受相對濕度(RH)的影響較顯著，當(dāng)RH5時，隨著RH增大，直徑〈lwm的粒子數(shù)濃度增加，而直徑〉lum的粒子數(shù)濃度幾乎無變化，當(dāng)相對濕度〉54%時，隨著RH增大，0.010.211111和2.71(^111范圍內(nèi)粒子數(shù)濃度降低，0.51.5ym之間的粒子數(shù)濃度明顯增加；雨、霧、晴和灰霾天氣狀態(tài)下氣溶膠粒子譜分

5、布各異，雨天各尺度檔數(shù)濃度與晴天相比都有減少，霧天0.010.3um和2.710um范圍的氣溶膠粒子數(shù)濃度比晴天低，而0.32.7um之間的粒子數(shù)濃度高于晴天，降雨和濃霧對粗粒子的清除作用依次比核模態(tài)和積聚態(tài)粒子大；灰霾天氣溶膠粒子譜的峰值略向大粒徑方向偏移，0.030.lym之間的粒子數(shù)濃度比晴天低，而0.12.711111范圍內(nèi)粒子數(shù)濃度高于晴天；根據(jù)Mie理論，對能見度和不同粒徑段氣溶膠粒子的表面積濃度進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)0.12

6、M之間的粒子表面積濃度與能見度相關(guān)性較好，是導(dǎo)致南京地區(qū)能見度降低的主要因素。2010年11月17日11月18日的濃霧過程是在晴夜、微風(fēng)、輻射降溫情況下，在逆溫層下形成；空中源源不斷的水汽平流，導(dǎo)致霧層發(fā)展深厚。這次霧過程還存在以往研究中少見的特征，即霧體在爆發(fā)性增強(qiáng)之后立即進(jìn)入快速消散過程，僅在一個小時之內(nèi)霧全部消散，這與太陽輻射、氣溫快速升高及逆溫層的消失有關(guān)，強(qiáng)梯度風(fēng)也是霧快速消散的一個重要的動力因子。關(guān)鍵詞：霧霾；氣溶膠尺度譜；