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1.
天津市冬季颗粒物化学组成及其消光特征   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
于2013年冬季在天津大气边界层观测站利用Andersen撞击式采样器采集了26 d的颗粒物样品,并进行化学组分分析,同步观测颗粒物吸收系数、数浓度、能见度及其他气象要素.对比分析了污染日和清洁日颗粒物质量浓度及其化学组成的粒径分布特征,在此基础上,利用Mie模型计算外混、内混、"核-壳"3种混合态假设下颗粒物的消光系数、散射系数和吸收系数.与实测吸收系数的比较可知,颗粒物的混合态可能更加接近"核-壳"态."核-壳"态假设下颗粒物平均消光系数模拟值为(517.44±308.42)Mm-1,其中污染日平均值为(668.39±307.30)Mm-1,清洁日为(275.91±37.90)Mm-1,相对湿度对颗粒物的消光系数有显著影响.污染日颗粒物中OM(有机质)、(NH4)2SO4、NH4NO3、EC和其他物质对消光系数的贡献率分别为30.4%、25.5%、17.7%、8.1%和18.3%,清洁日分别为49.8%、11.0%、7.2%、10.6%和21.4%.PM0.4~1.1、PM1.1~2.1、PM2.1~10的消光系数贡献率分别为69.6%±6.7%、13.9%±3.3%和16.5%±6.4%.污染日高浓度的细粒子是导致能见度下降的主要原因,其中亚微米颗粒物对消光占据主导地位,(NH4)2SO4、NH4NO3、OM是主要的消光化学组分.  相似文献   
2.
天津市冬季近地层颗粒物垂直分布特征研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
为了解天津市冬季近地层颗粒物垂直分布特征,于2013年12月23日—2014年1月18日,利用Andersen撞击式采样器在天津大气边界层观测站采集10 m和220 m高度颗粒物样品,分析了水溶性离子、碳组分.结果表明,不同天气下不同粒径颗粒物质量浓度分布均呈双峰形,峰值出现在1.1~2.1μm和9.0~10μm粒径段.PM10浓度均随高度的增加而降低,污染日和清洁日最大浓度峰值分别出现在1.1~2.1μm、9.0~10μm粒径段.污染日SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+等二次离子质量浓度、百分占比及OC/EC的比值均随高度的上升而增加;清洁日二次离子质量浓度随着高度的上升而降低,但百分占比随着高度的上升而增加,OC/EC的比值均随高度的上升基本保持稳定.污染日SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-质量浓度及百分占比均较清洁日增加明显,燃煤、机动车及二次离子为颗粒物的主要来源,并在220 m高度二次污染较重.污染日和清洁日下NO_3~-/SO_4~(2-)的比值均随着高度的上升而增加,低层机动车排放对亚微米模态(1μm)贡献明显,而对于粗粒径段,燃煤源的贡献则大于机动车.污染日和清洁日二次离子、OC、EC主要富集于细粒子,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+等一次离子主要富集于粗粒子.  相似文献   
3.
空气湿度是调节能见度变化和大气污染发展的重要气象因素,利用2015~2020年天津市冬季的相对湿度、比湿、PM2.5质量浓度和能见度的历史数据,分别分析了PM2.5质量浓度和能见度与相对湿度和比湿之间的关系.2015~2020年冬季,天津城区PM2.5质量浓度整体呈下降趋势,6 a下降了28.0%.10 km以上能见度天气的发生频率在2015~2018年冬季逐步上升,但在2019年和2020年的冬季重新下降.其中,2020年1月和2月天津市平均相对湿度达到63%和67%,显著高于30 a的历史同期均值,低于2 km的极端低能见度天气发生频率反弹至与2016年冬季相当的水平,空气湿度的升高在视觉上掩盖了PM2.5的减排效果.天津市水汽的外部来源主要包括西南方向和东部渤海湾方向的输送,其中渤海湾方向传输的水汽占比约为59%,明显高于西南方向的25%.但东风相对清洁,对PM2.5质量浓度的增长贡献有限,更多影响的是能见度.相比之下,当地面主导风向为西南风且比湿>2.0 g ·kg-1时,大气污染的发生频率高达83.6%.短时间内,比湿的变化与相对湿度相比较为平稳,冬季利用比湿的变化在一定程度上可以预测大气污染事件的发生及污染程度.冬季平均相对湿度>80%或比湿>3.0 g ·kg-1时,PM2.5质量浓度>75 μg ·m-3的发生频率分别为78%和80%.在冬季的环境气象预报中,要尤其警惕比湿高于3.0 g ·kg-1的天气条件.  相似文献   
4.
为初步探讨利用气溶胶光学指标判别污染物来源的适用性,选取天津市冬季一次重污染过程(2017年11月17—21日),对气溶胶的七波段吸收系数、三波段散射系数及其化学组分进行在线观测及分析,研究气溶胶光学特性的变化,并结合化学组分定性分析污染过程不同阶段的污染来源.结果表明:SSA(单散射反照率)可以从散射性组分和吸光性组分对消光贡献的变化判断污染来源.污染积累期,颗粒物中散射性组分(SO42-、NO3-、NH4+)的增幅高于吸光性组分EC(元素碳),导致污染积累期的SSA值高于污染前期和污染消散期,说明污染积累期存在较明显的二次转化过程.SAE(散射波长指数)可以从粒径角度推断污染来源.此次观测的污染积累期SAE值呈较明显的下降趋势,说明在细粒径段(2.5 μm以下)颗粒物粒径有增大的趋势,这主要与颗粒物中无机盐的吸湿增长及颗粒物之间的碰并有关.AAE(吸收波长指数)在一定程度上可以指示吸光颗粒物的类型.污染前期,BrC(棕色碳)在370、470 nm处对光吸收的贡献率分别为50.7%、33.8%;同期PM2.5中ρ(Cl-)、ρ(K+)同步升高,卫星遥感显示,观测点周围有大量火点出现,推测主要受祭祖活动的影响.研究显示,气溶胶光学指标能够从散射性组分和吸光性组分对消光贡献变化、粒径变化、吸光颗粒物类型角度定性解析一部分污染来源,但其对于燃煤源和机动车等重要源类的指示作用还有待进一步研究.   相似文献   
5.
天津市冬季气溶胶吸湿因子的粒径分布特征   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
气溶胶粒径吸湿增长因子[g(RH)]是影响气溶胶消光和气溶胶辐射强迫的重要因素.利用吸湿性串联差分电迁移率分析仪(HTDMA)观测了天津市冬季不同污染状态下气溶胶粒子gm(RH)的粒径分布.同时基于水溶性离子的粒径分布,利用κ-Köhler理论获取了较宽粒径范围内(60 nm~9.8 μm)的gκ(RH),为环境状态下气溶胶光学参数和直接辐射强迫的模拟提供基础.结果表明,清洁状态下大气光化学反应较为活跃,超细粒子(<100 nm)的gm(RH)较高,gm(RH=80%)在1.30以上.重度污染天,气溶胶中水溶性离子的质量分数随粒子粒径增大而增加,导致gm(RH)随着粒子粒径增大而增大,300 nm粒子的gm(RH=80%)和gm(RH=85%)分别可达1.39和1.46.在较宽粒径范围(60 nm~9.8 μm)内,不同模态气溶胶的吸湿性强弱表现为积聚模态>爱根模态>粗模态.大气重污染过程中气溶胶粒径明显增大,积聚模态气溶胶中NO3-和SO42-含量较清洁天明显增加,受此影响,污染状态下积聚模态气溶胶的吸湿性较清洁天明显增强,gκ(RH)达到1.3~1.4,具有强吸湿性的气溶胶粒径范围也同时扩大,在0.18~3.1 μm粒径段均较高,对能见度恶化有重要的贡献.  相似文献   
6.
随着京津冀区域臭氧(O3)污染问题日渐突出,探究和分析京津冀区域O3变化特征和污染过程形成原因对区域大气污染防治工作具有重要意义.观测结果显示,春夏季京津冀区域较高的O3浓度呈现南高北低的分布,北京、天津和石家庄这3座城市O3高浓度往往伴随着偏南风的影响.基于WRF-Chem模式模拟和过程分析技术对2019年京津冀区域O3变化特征和成因进行了深入分析,典型城市化学过程、垂直混合和输送的日变化有着鲜明的季节变化差异.其中在夏季午后化学过程是各城市O3浓度增加的主要来源;垂直混合导致天津和石家庄O3浓度增加,但使得北京O3浓度减少;天津和石家庄存在净输出,而北京则为净流入.通过对比分析O3污染和清洁过程结果表明,化学过程主导北京和石家庄污染过程午后O3浓度增加,天津则为垂直混合,此外,北京和石家庄存在O3净输入,天津则为净输出;而清洁过程中,垂直混合主...  相似文献   
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