武漢吸收性氣溶膠的研究

1、武漢吸收性氣溶膠的研究Company Logo目 錄1研究方法2結(jié)果分析3 3問(wèn)題討論4 4研究背景1、研究背景IPCC 第5次報(bào)告指出氣溶膠總體對(duì)全球氣候呈現(xiàn)負(fù)的輻射強(qiáng)迫，其中黑碳?xì)馊苣z（BC）呈現(xiàn)明顯的正的輻射強(qiáng)迫。1、研究背景Jacobson在2001年指出BC成為繼CO2之后全球變暖的第二大影響因子。1、研究背景Ramanathan在2008年給出了BC的輻射強(qiáng)迫，綜合為0.9w/m2，在全球尺度上，帶來(lái)地表溫度升高幅度為0.511、研究背景2008年，Alexander提出輻射模式應(yīng)考慮棕色碳BrC對(duì)光的吸收作用，而不是將BC作為唯一的光吸收物質(zhì)。1、研究背景大量研究表明BrC對(duì)輻射

2、強(qiáng)迫正的影響不容忽略2、研究方法 BC主要是由于化石燃料的不完全燃燒產(chǎn)生，BrC包括燃燒過(guò)程直接產(chǎn)生的一次有機(jī)碳和揮發(fā)性有機(jī)物通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成的二次有機(jī)碳。 氣溶膠全球觀測(cè)網(wǎng)AERONET可以得到氣溶膠復(fù)折射指數(shù)參數(shù)信息?；跉馊苣z復(fù)折射指數(shù)對(duì)氣溶膠化學(xué)成分反演的方法被提出。 BC在可見光光譜范圍內(nèi)均具有很強(qiáng)的光吸收能力，其光吸收特性不隨波長(zhǎng)變化或變化不明顯；而BrC在藍(lán)色可見光和近紫外光區(qū)對(duì)太陽(yáng)輻射產(chǎn)生較強(qiáng)的吸收，且其吸收能力隨波長(zhǎng)增長(zhǎng)而減小。 氣溶膠復(fù)折射指數(shù)是一個(gè)重要的光學(xué)參數(shù)，它是一個(gè)復(fù)數(shù)其實(shí)部表征粒子的散射能力，虛部表征粒子的吸收能力。2、研究方法氣溶膠端元成分選取BC BrC A

3、S AW輸入各成分的復(fù)折射指數(shù)：ki ni給定一定的體積比例組合 ：f01 f02 f03 f04氣溶膠參數(shù)的正向模型計(jì)算值：復(fù)折射指數(shù)實(shí)部ncal和虛部kcal觀測(cè)值：復(fù)折射指數(shù)實(shí)部nobv和虛部kobv計(jì)算值和觀測(cè)值相差最小輸出最佳體積比例組合 ：f1 f2 f3 f4YesYesNoNo算法流程：3、結(jié)果分析2010/12/18 2010/12/23 2010/12/27 2010/12/282011/1/62011/1/92011/1/2305101520BC(mg/m2)Date 2010/12/18 2010/12/23 2010/12/27 2010/12/282011/1/62

4、011/1/92011/1/2301020304050BrC(mg/m2)BCBrC2011/12/82011/12/122011/12/162011/12/192012/1/605101520BC(mg/m2)Date 2011/12/82011/12/122011/12/162011/12/192012/1/601020304050BrC(mg/m2)BCBrC武漢2010年冬季BC和BrC柱質(zhì)量濃度武漢2011年冬季BC和BrC柱質(zhì)量濃度3、結(jié)果分析1.武漢2010年冬季BC的柱質(zhì)量濃度均值為10.447mg/m2，BrC柱質(zhì)量濃度的均值為25.406mg/m2；2011年冬季BC的柱質(zhì)

5、量濃度均5.997mg/m2， BrC柱質(zhì)量濃度的均值為15.259mg/m2。2. 2010年冬季BrC /BC的均值為2.432；2011年冬季BrC /BC的均值為2.600。（汽車尾氣排放氣溶膠的BrC /BC比值范圍為1.04.2，生物質(zhì)燃燒BrC /BC 的比值為7.7，木材燃燒BrC /BC的比值范圍為16.840.0）3. 2010年冬季反演得到的BC的柱濃度與地面黑碳儀的數(shù)據(jù)做比值，得到的邊界層高度是1.27km，與其他研究結(jié)果一致。4、問(wèn)題討論AE31黑碳儀測(cè)量波長(zhǎng)：紫外370，藍(lán)色470，綠色520，黃色590，紅色660，紅外1880， 紅外29500200040006

6、000800010000120001234567近紫外波段濃度標(biāo)準(zhǔn)黑碳濃度 = BrC嗎？2、研究方法BC和BrC消光效率因子10-210-110010112345Qext BC m=1.95+0.79i 440nmBC m=1.95+0.79i 670nmBrC m=1.53+0.073i 440nmBrC m=1.53+0.0034i 670nm2、研究方法10-210-110010112345Qsca BC m=1.95+0.79i 440nmBC m=1.95+0.79i 670nmBrC m=1.53+0.073i 440nmBrC m=1.53+0.0034i 670nmBC和BrC散射效率因子2、研究方法10-210-110010112345Qabs BC m=