沙尘气溶胶瞬时谱演变特征及拟合研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:undeadmoon01
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
利用美制APS-3310A型激光空气动力学气溶胶粒子谱仪在巴音浩特、盐池、银川等地获得了具有代表性的背景大气、浮尘、扬沙、沙尘暴天气的沙尘气溶胶资料。统计分析了不同天气沙尘气溶胶的浓度变化,粒子谱的瞬时演变特征,并用非线性最小二乘法对粒子谱进行拟合,并做了误差分析。 1、不同天气,沙尘气溶胶的浓度(数浓度、表面积浓度和质量浓度)的变化特征。背景、浮尘、扬沙、沙尘暴天气沙尘气溶胶浓度依次增大。背景大气沙尘气溶胶数浓度、表面积浓度和质量浓度分别为25~29个/cm3、223~255μm2/cm3、0.32~0.4mg/m3;浮尘天气分别为28~45个/cm3、249~412μm2/cm3和0.25~0.43mg/m3;扬沙天气分别为56~156个/cm3、405~1419μm2/cm3和0.43~1.89mg/m3;沙尘暴天气分别为209~359个/cm3、1337~2533μm2/cm3和1.42~2.95mg/m3。浮尘期间,粒子数浓度主要集中在1.0~2.0μm范围内;扬沙期间,粒子数浓度主要分布在0.1~1.0μm、1.0~2.0μm之间;沙尘暴天气,粒子数浓度集中在小于2.0μm范围内,且在0.1~1.0μm范围内的比重略大,达0.5以上。沙尘天气,表面积浓度在小于等于2.0μm和大于2.0μm范围内的比重相接近,分别在0.45和0.55附近;质量浓度在大于2.0μm范围内的比重超过小于等于2.0μm范围内的比重,达0.7以上。 2、分析不同沙尘天气气溶胶瞬时谱(浓度谱、质量谱、表面积谱)的演变特征。不同等级的沙尘天气,数浓度谱、表面积谱和质量谱的谱型之间存在差异。同一天气条件下,三种浓度谱的峰值浓度存在明显变化,变化趋势与总浓度保持一致。浮尘三种浓度谱的谱型较窄,对应的峰值直径主要在1.036~1.286μm、2.128~2.287μm和2.287~3.050μm之间,浮尘结束时峰值粒径范围略有减小。扬沙浓度谱的谱型较宽。数浓度谱的峰值浓度在前30min内由5个/cm3增至8个/cm3左右,之后不断下降,结束时仅为3个/cm3;峰值直径主要在0.835~0.897μm和0.897~0.964μm两个粒径档中变动。表面积谱的峰值浓度随时间由36μm2/cm3增至56μm2/cm3,再减少到20μm2/cm3左右;峰值直径范围开始为2.287~3.050μm,中期为2.128~2.838μm,末期为2.128~2.458μm。质量谱峰值直径在2.458~5.829μm之间波动。沙尘暴发生时,数浓度谱的峰值浓度高达23个/cm3,维持该浓度水平一段时间后,峰值浓度开始下降,终止时降为14个/cm3;对应峰值直径在0.723~0.835μm范围内变动。表面积谱的峰值浓度从初始120μm2/cm3降为结束时的60μm2/cm3;峰值直径范围由起初的2.287~2.458μm扩大到2.128~2.838μm之间。质量谱也有同样的峰值浓度变化趋势,峰值粒径的变化范围为2.838~4.697μm。 3、对粒子谱进行了拟合和误差分析。沙尘气溶胶瞬时谱分布用对数正态分布函数拟合的参数如下:浮尘天气,数浓度谱、表面积谱、质量谱的峰值直径、标准差σ和常数c分别为1.114~1.158μm、1.50~1.53和3.3~5.3个/cm3,1.611~1.689μm、1.60~1.63和20.4~32.8μm2/cm3,2.011~2.121μm、1.53~1.62和0.016~0.027mg/m3。扬沙天气,不同浓度谱对应的谱参数分别为0.565~0.762μm、1.75~2.03和10.3~25.5个/cm3,1.134~1.675μm、1.83~2.20和35.9~95.3μm2/cm3,2.249~2.641μm、1.73~1.88和0.027~0.082mg/m3。沙尘暴不同浓度谱的三个参数依次为0.498~0.686μm、1.66~2.0和55.3~80.3个/cm3,1.150~1.56μm、1.88~2.12和121~199μm2/cm3,2.192~2.519μm、1.71~1.84和0.078~0.143mg/m3。扬沙和沙尘暴期间,拟合峰值直径有小幅的变化,常数c变化范围较大。浮尘三种浓度谱的标准差σ在1.5~1.7之间;扬沙、沙尘暴表面积谱的标准差σ位于2附近,它们的数浓度谱、质量谱的σ在1.6~2.0之间。拟合参数落在常见值范围内,基本能反映沙尘过程中气溶胶的演变特征。 对数正态分布函数对沙尘气溶胶的瞬时谱(数浓度谱、表面积谱、质量谱)的拟合效果优于D分布函数和Junge分布函数的分段拟合,D谱和Junge谱函数的拟合误差比对数正态分布函数的拟合误差大10~60%左右。多数情况下,D谱函数和Junge谱函数对同一粒径范围内粒子谱的拟合不能同时取得良好的拟合效果。
其他文献
本文运用EOF、相关分析、小波分析等多种诊断方法分析华南地区2071~2100年的气候变化、该区域未来地面气温和降水的时空特征分布,并探讨极端高温和极端降水事件可能的变化。其
本研究于2001~2004年在中国农业大学昌平试验站进行。通过田间试验,运用水量平衡法计算了旱稻各生育期的需水量,利用试验期间的气象资料采用penman公式修正式计算了当地的参考作物蒸散量,并由此确定了旱稻的作物系数。利用北京地区的多年气象资料数据,分析了旱稻生长季内的降雨特征,根据降雨保证率采用P-Ⅲ分布法确定了针对旱稻作物的三种降水年型,并分别计算了三种年型下天然降水与旱稻需水的耦合度,以及旱
利用1957-2001年华南地区58个测站逐日降水资料和同期NCEP/NCAR逐日再分析格点资料,对华南前汛期(4-6月)不同降水时段的特征及华南前汛期多、少雨年的水汽输送及环流特征进行
“成王败寇”这四个字,很鲜明地体现了福记食品服务控股有限公司(以下简称福记)的从生到死。总部位于上海,为诸多500强企业提供工作餐。2004年初登陆香港联 “Defeated” T
青藏高原作为“亚洲水塔”,其水分循环强烈影响着高原及周边气候。喜马拉雅山脉作为高原的天然屏障,对高原水热输送起着举足轻重的作用,因此研究该区域的降水对高原的气候、生态
甲烷(CH4)与氧化亚氮(N2O)是两种重要的温室气体,稻田是大气CH4和N2O的重要排放源。长江中下游平原地区是全国重要的单季稻产区,关于该地区水稻生长期CH4和N2O排放通量及其季节变化已有大量研究,但冬季麦田排干控水对后季稻田CH4和N2O排放影响的研究则鲜见报道。本试验以长江中下游平原地区典型的稻麦轮作农业区—巢湖单季稻田为研究对象,采用静态箱—气象色谱法对水稻生育期的CH4和N2O排放通
利用1948-2003年NCEP逐日再分析数据及2003年6-7月3-6小时实际观测和NCEP再分析资料,对青藏高原正涡度源的形成机制、正涡度的向东输送、高原涡的结构和演变特征、涡度和能量
邓小平党的建设理论是邓小平理论的重要组成部分,是新时期党的建设经验的科学总结。邓小平党建理论中有关党的基层组织建设的重要地位和作用,以及新时期如何加强党的基层组织建设的内容,是高校加强党的基层组织建设的根本指针。学习邓小平党建理论,按照十五大的部署,加强?..
广西革命历史档案资料是指新民主主义革命时期,中国共产党广西地方组织及其领导的武装组织、群众团体,进行革命活动所形成的文字材料。解放之初,广西省人民政府即发布公告,要求在
本文利用尽可能多的观测资料和模式RAMS-4.4(RegionalAtmosphericModelingSystem)对2003年12月19至20日在日本海北部发生的一个中a尺度的极地低压进行了研究,并对其时空结构和