能見度與大氣污染

姓名：張琦學號：2120140591大氣能見度及細顆粒物的消光作用淺談能見度

近年來，隨著城市化進程的推進，灰霾天氣已成為一種常見環(huán)境災(zāi)害污染事件。

灰霾天氣下常常伴隨著能見度惡化事件。能見度下降會導致視野模糊不清，使交通受阻，給人們的生活造成極大不便。主要介紹內(nèi)容什么是大氣能見度?大氣能見度下降原因？

顆粒物的消光作用顆粒物怎樣影響能見度？能見度來源解析研究進展什么是大氣能見度？通常的能見度系指水平能見度，即指視力正常的人在當時天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨認出的目標物(黑色、大小適度)最大水平距離，或夜間能看到和確定出的一定強度燈光的最大水平距離。能見度能見度2.

造成能見度下降的原因？

能見度是一種復雜的大氣現(xiàn)象，與空氣質(zhì)量和氣象條件密切相關(guān)，是大、中、小尺度天氣系統(tǒng)和包括大氣化學反應(yīng)的空氣污染過程共同作用的結(jié)果。能見度在沒有氣溶膠顆粒物存在時，觀察者能見度最遠可以達到300km（Jacob1999）,它只受到氣體的Rayleigh散射和吸收的而影響。而在大氣污染較為嚴重的城市，其能見度可以降低一個數(shù)量級甚至更多。那么，顆粒物是怎樣影響能見度的呢？3.顆粒物的消光作用自20世紀70-80年代以來，中國已有不少學者對大氣能見度進行了深入的研究。有研究表明，大氣污染物尤其是大氣顆粒物對可見光吸收和散射所產(chǎn)生的消光作用是能見度降低的主要因素,可貢獻城市大氣總消光系數(shù)的

80%~90%[1]。參考文獻：[1]陳義珍,趙

丹,柴發(fā)合,等.廣州市與北京市大氣能見度與顆粒物質(zhì)量濃度的關(guān)系[J].中國環(huán)境科學,2010,31(7):967-971.顆粒物的消光作用觀察者目標物氣溶膠顆粒物abcd天空背景太陽輻射氣體分子吸收散射吸收散射吸收散射氣溶膠顆粒物導致能見度降低示意圖消光=散射+吸收顆粒物的消光作用顆粒物的數(shù)濃度顆粒物的化學組分元素碳的混合狀態(tài)顆粒物化學組分的粒徑分布顆粒物的吸濕增長4.顆粒物的消光作用受到哪些因素的影響？低能見度下細顆粒物的個數(shù)明顯增多數(shù)濃度對消光的影響顆粒物的質(zhì)量濃度與散射效率隨粒徑的變化WilliamC.Malm,Introductiontovisibility質(zhì)量濃度主要由粗粒子貢獻散射消光主要由細粒子貢獻MinHu,etal.Environ.Sci.Technol.2012,46:9941?9947顆粒物組分的粒徑分布顆粒物成分與混合狀態(tài)對消光的影響五種主要的消光成分氣溶膠混合狀態(tài)相對濕度對消光的影響硫酸鹽的形成及吸濕增長

WilliamC.Malm,Introductiontovisibility與氣象條件（濕度）有關(guān)，硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等吸濕長大到有效消光的粒徑；在相對濕度80％時，同樣質(zhì)量顆粒物的消光作用是干顆粒物的1.5倍以上。顆粒物的消光作用5.Mie散射理論及Mie模型Mie理論可基于顆粒物微物理和化學性質(zhì)的觀測數(shù)據(jù)，利用Mie模型可以計算顆粒物光學特征參數(shù)。1908年，GustavMie建立了用于解釋懸浮于水中的金質(zhì)顆粒物對光散射和吸收后變化色彩的復雜現(xiàn)象的理論，該理論名稱就是“Mie理論”[3]。采用Mie理論，可以得到顆粒物的消光、散射，以及散射光強在各個散射角度分布的解析表達式。

參考文獻：[3]BohrenCF，HuffillanDR．Absorption&ScatteringofLightbySmallParticles．NewYork：JohnWiley＆SonsInc，1983Mie理論假設(shè)顆粒物滿足單散射條件，即：1.顆粒物總數(shù)足夠少；2.顆粒物間的間距足夠大；3.在任何顆粒物的周圍，所有顆粒物的總散射場與外場相比很?。贿@樣，就可以通過簡單加和單個獨立顆粒物的散射場來計算全部顆粒物的總散射場?？傮w說來，一般大氣氣溶膠體系是被認為滿足以上假設(shè)條件的。顆粒物的消光作用對于已知數(shù)濃度粒徑分布的顆粒物群，其消光，散射可以通過對所有單顆粒物的相應(yīng)積分得到。而吸收系數(shù)則是其消光系數(shù)和散射系數(shù)之差。相應(yīng)公式如下：消光效率斯托克斯直徑折射指數(shù)數(shù)濃度消光系數(shù)顆粒物的消光作用粒徑的吸濕增長系數(shù)化學組成與混合狀態(tài)相對濕度粒徑譜分布如果考慮相對濕度的影響，上述公式中會加入吸濕增長因子。通常情況下，當相對濕度大于60%時，濕度會成為影響消光系數(shù)的主導因素入射波長顆粒物的復折射指數(shù)顆粒物的粒徑段范圍顆粒物的數(shù)濃度譜分布函數(shù)AddYourTitle顆粒物的消光系數(shù)顆粒物的散射系數(shù)Mie模型輸入?yún)?shù)Mie模型輸出參數(shù)利用Mie理論模型計算灰霾天氣下細顆粒物的消光。顆粒物的消光作用能見度下降的來源解析線性回歸方法化學成分分析IMPROVE一般統(tǒng)計與化學分析采用美國回歸系數(shù)，對本地的研究影響有待考證CMB-IMPROVE耦合模型未考慮相對濕度、混合狀態(tài)等參數(shù)對消光的影響CMB-Mie耦合模型CMB模型-Mie理論的耦合模型4、確定第j個源對于受體細顆粒物消光系數(shù)的的相對貢獻。3、確定第j個源就受體