广州地区春季酸雨的物理和化学特征

对1986年春季广州地区酸雨综合观测的雨滴谱和离子成分资料表明:春季有频繁的酸雨出现,其中SO2-₄, NO-₃、NH+₄和Ca2+四种离子成分是影响雨水酸性的主要因素。由于春季降雨常是间歇性小雨,雨滴谱型窄,雨滴均方直径仅0.5mm左右,这种降雨类型有利于冲洗大气中的气溶胶粒子和污染气体。雨水酸度和电导率随降雨过程的延续而呈下降趋势。      

陆上物质的远距离输送对西太平洋热带海域降水化学组成的影响

１９８８年９－１０月在西太平洋热带海域收集了４６个雨水样品和３８８份雨水样品和３８８份雨滴谱。分析结果表明，３个ｐＨ值范围下的平均两滴谱的分布基本上满足指数递减律。在风系作用下，远距离输送来的陆上物质对该海域雨水的平均ｐＨ值为５．７３，而“陆地性”降雨的平均ｐＨ值只有４．８０。ｐＨ５．７３可认为是ＴＷＰＡ上未受陆地源直接影响的天然降雨的平均ｐＨ值。最后还给出了观测期间该海域非海化学组分的湿沉降通量     

酸雾

最近研究表明,雾可以凝聚高浓度酸性硫酸盐和硝酸盐。在美国加州南部,有时发现雾水的酸度比一般的雨水高100倍。雾水比雨水酸的原因是雾的形成靠近地面,而那高度污染严重,又因为雾的沫滴比雨滴水量少得多,不象雨滴那样能稀释酸度。     

厦门市春季地面降水的物理与化学特征

1993年3月25日～4月8日,在厦门市后坑村完成了一次降水的物理与化学同步联合观测,分析了降水样品的pH值和离子化学组成?结果表明厦门市后坑村春季降水已被酸化,降水pH加权平均值是4。22?降水中主要离子是NH+4,Ca2+和SO2-₄?厦门市后坑村酸雨是硫酸型的,是由煤烟型大气污染造成的?降水的雨滴谱类型随雨强变化而不同,小雨时是单调递减型,雨强增大时,雨滴谱出现峰值?      

降雨过程中气溶胶湿沉降的数值模拟

为了参数化降雨湿去除气溶胶的过程,首先定量计算了雨滴和气溶胶的碰撞效率与它们尺度之间的依存关系,以及雨滴尺度谱满足对数正态分布时气溶胶的清除系数与其尺度的依存关系;然后利用多重Monte Carlo算法模拟了降雨过程中气溶胶尺度谱的时间演变过程,考察了气溶胶湿沉降过程与降雨类型和雨强的相关性.当雨滴尺度谱和气溶胶尺度谱均满足对数正态分布时,数值模拟的结果表明,典型的小雨、中雨和大雨过程对中等尺度气溶胶的湿去除效果均不理想,但都可以有效地湿去除大尺度气溶胶和小尺度气溶胶;3种降雨类型对大尺度气溶胶的湿去除效果均依次好于小尺度气溶胶和中等尺度气溶胶;对于任何尺度的气溶胶,雨强的增加将有利于其湿沉降.     

对流云云中酸化的数值模拟——Ⅰ.模式建立和初步结果

发展了一维半、时变、微物理过程参数化处理的对流云云雨酸化的物理-化学模式,较为全面地考虑了污染气体向液水的质量传输过程以及液相化学反应动力学过程.通过初步模拟发现,垂直上升气流会很快把低层高浓度SO_τ气体输送到云的上层,从而使酸化过程得到加强;云滴与雨滴微物理结构的不同,对污染气体的吸收影响很大,小的云滴比雨滴更易酸化,云、雨水对污染气体的吸收和云、雨水的比含水量有关.因对流云云内外交换强烈,液水吸收掉的污染气体量相对于环境场而言是很小的.     

对流云云中酸化的数值模拟——Ⅰ.模式建立和初步结果

发展了一维半、时变、微物理过程参数化处理的对流云云雨酸化的物理-化学模式,较为全面地考虑了污染气体向液水的质量传输过程以及液相化学反应动力学过程.通过初步模拟发现,垂直上升气流会很快把低层高浓度SO_τ气体输送到云的上层,从而使酸化过程得到加强;云滴与雨滴微物理结构的不同,对污染气体的吸收影响很大,小的云滴比雨滴更易酸化,云、雨水对污染气体的吸收和云、雨水的比含水量有关.因对流云云内外交换强烈,液水吸收掉的污染气体量相对于环境场而言是很小的.     

高污染下云凝结核对雨、雾滴谱的影响

利用气候基准站、云凝结核计数器、雾滴谱仪和雨滴谱仪等观测资料,分析威宁污染时期云凝结核（CCN）对雨雾滴谱的影响. 结果表明：观测期间威宁CCN数浓度很高,S=0.2%、0.4%、0.6%和0.8%时的平均CCN浓度分别为2884、8003、10470、11685cm^-3,与部分重污染城市相当;CCN有明显的日变化特征,分别在12：00、16：00和20：00出现峰值,与居民生活排放、火电源排放、湍流交换和气象条件等有关;利用N=CS^k式拟合威宁CCN活化谱,平均拟合参数C=14288cm^-3,k=0.8,表明该地属典型大陆型核谱;威宁冬季云层薄、云顶低的云系特点提供了宏观天气背景,高浓度CCN是导致此次雨、雾过程弱,滴谱窄的重要微观条件.     

西南地区酸沉降与天气系统的关系

根据1985年和1988年重庆市环境科研监测所和贵州省环境保护科研所观测的雨水酸度资料,我们对该地区的雨水酸度与天气系统的关系进行了分析.1.样品的采集及资料来源观测点均设在楼顶的平台上,共取雨水样品587分,其中重庆地区的大足68分,铜元     

重庆酸雨与SO2传输之间关系分析

在重庆市区范围内采集雨水样,化学分析结果表明雨水的云中酸化是主要过程。1987～1988年期间用731雷达对云团进行了观测,进一步证实了这一观点。     

GJB 150.8A淋雨试验解读及淋雨试验探讨

对自然界中云滴到雨滴的转化和降雨的形成过程进行了阐述,同时对降雨过程中雨滴的形状、直径、降雨强度、终速度等的物性特点进行了分析.重点探讨了人工模拟降雨试验方法中关于雨滴直径0.5～4.5 mm、雨滴终速度9 m/s、行程、风速18 m/s等指标要求在实际试验中涉及的部分相关问题,基于对降雨过程和降雨引起的破坏机理的分析,结合淋雨设备原理和国内环境试验设备厂家现状,对现行GJB 150.8A—2009淋雨试验中的雨滴直径、雨滴终速度提出了补充完善的建议和意见.     

基于Revised IMPROVE方法和MIE方法计算北京地区气溶胶消光系数的对比分析

目的对比分析IMPROVE方程的改进算法(Revised IMPROVE)和MIE方法在北京地区计算消光系数的适用性。方法基于2012年6月3日至6月30日北京地区大气颗粒物成分的浓度观测数据,分别采用Revised IMPROVE和MIE方法计算颗粒物的消光系数,其中MIE方法的粒径分布采用总量双峰分布体积谱和化学组分体积谱两种方案进行循环试验获取最优拟合结果,使用散射积分浊度计和黑碳仪的实测数据对计算结果进行对比分析。结果 RevisedIMPROVE方程、总量双峰体积谱MIE方法和化学组分体积谱MIE方法都能较好地计算出了大气颗粒物消光系数,与观测结果回归方程的相关系数R分别达到0.952、0.9686和0.9734。体积谱分布参数的循环试验方法还同时可以获得气溶胶的体积谱分布参数,总量双峰体积谱和化学组分体积谱MIE方法得到的细颗粒和粗颗粒几何平均粒径分别为0.74、7.5μm和0.48、6.0μm。结论采用化学组分体积谱MIE方法计算的消光系数与观测结果最为接近,Revised IMPROVE方程也有较好的准确性,采用化学组分体积谱MIE方法得到的颗粒物体积谱峰值与实际观测结果也较为一致。     

低Reynolds数雨滴表面流体滑移及重力效应对粒子清除的影响

采用拉格朗日法求解了低Reynolds数雨滴以终端下落速度时对大气气溶胶粒子的捕集效率,为考察雨滴表面流体滑移效应,采用Hadamard-Rybczynski流场描述低Reynolds数下雨滴的绕流特征,数值计算中考虑了粒子的惯性碰撞与拦截捕集机理,分析和讨论了雨滴表面流体滑移及粒子重力效应作用对粒子捕集效率的影响.结果表明,若忽略雨滴表面流体滑移及粒子的重力效应,则数值计算结果与已有分析结果一致.当考虑雨滴表面流体滑移效应,则粒子捕集效率有一定程度增加,增加幅度与雨滴尺寸、粒子尺度及粒子密度等参量均有关.粒子所受的重力对雨滴捕集粒子的能力起削弱作用,其削弱程度依赖于粒子拦截参数(R)和Stokes数(St)的大小,在0.2St0.3区间,重力作用对粒子捕集的削弱作用最为显著.     

雨滴表面惯性粒子捕集的湍流效应数值分析

雨滴对气溶胶粒子的清除系数与捕集效率密切相关,并依赖于雨滴附近的气流型式.考虑到实际大气背景均为湍流状态,分别对层流和湍流状态下大尺寸雨滴表面上惯性粒子的捕集过程进行了数值模拟,讨论了湍流脉动对不同粒子轨迹的畸变和扰动.结果表明,层流条件下的模拟结果与已有的实验结果具有很好的一致性.若对雨滴的绕流附加一个湍流强度,则雨滴附近流动速度的随机变化将对粒子的运动轨迹产生明显的影响,导致惯性粒子在湍流状态下被雨滴捕获的效率大于层流捕集效率,湍流脉动效应对粒子捕集效率的提高幅度随粒子尺度的增大而减弱.     

上海市区降雨酸度及若干离子含量的测定

近年来,由于排放大气污染物质的结果,世界上不少地区出现了酸雨现象,我国重庆地区已出现了酸雨,而除北京外多数地区由于没有进行雨水酸度的测量,还不知道是否也有酸雨问题。为了弄清上海市的情况,我们于1980年3月开始,分别在杨浦区(工业集中区域)和卢湾区(工业相对较少)设点,进行雨水酸度与化学组分的分析,本文是1980年3月至8月的观测结果。     

华北山区大气气溶胶浓度及其尺度谱分布的研究

1980年3月,我们在北京北部山区,用光学粒子计数器观测了“干净”地区近地层大气气溶胶浓度与尺度谱分布。发现“有霾”大气气溶胶的浓度及其尺度谱分布的变化特征具有特殊性。计算表明,三参数谱模式的拟合效果较好。     

基于船载走航气溶胶质谱技术的海洋气溶胶研究

利用船载走航单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)对东南沿海海洋气溶胶进行在线观测,获得了近岸海区大气气溶胶化学组成分布特性,并对气溶胶谱特征及其来源进行分析.结果表明:从近岸到远海,气溶胶的浓度呈下降趋势;在近岸海区气溶胶主要受港口及码头周边的汽车、船舶及燃煤等工业排放源的影响;随着离陆地距离的增加,海源性气溶胶的比重上升;海洋气溶胶在观测范围内呈单峰分布,峰值粒径在0.5μm左右,大多数颗粒主要集中在0.2~0.8μm的粒径段;近岸气溶胶元素碳谱峰强,正谱图中K~+元素具有很强的谱峰,负离子谱中HSO_4~-谱峰信号明显,但缺少NO_3~-和NO_2~-谱峰信号;远海气溶胶中元素碳的谱峰强度明显降低,正谱图中Na~+的谱峰很强,并出现Mg~+、Ca~+和NaCl~+的谱峰信号;负离子谱出现了明显的海洋生物特征气溶胶甲基磺酸MSA~-、CN~-、O~-和HSO_4~-等的谱峰信息.表明该观测海区的气溶胶组成复杂,同时受陆源排放气溶胶和海源气溶胶的影响.     

华南地区高山酸沉降化学研究

1987—1989年春季,在华南地区衡山、狮子山、苗儿山和白云山观测到华南高山降水酸化,各测点降水pH<5.6的频率大于68％,平均pH值在3.56—4.85之间,分析了高山降水的化学特征,及其与高山的地理环境等因素的关系.结果表明,高山雨水与高空云水有相似性,狮子山和白云山的云雾水主要属地形云,受局地源的影响更为严重,化学性质更接近于地面雨水.     

高原地区机场自然环境谱编制研究

目的 编制高原地区机场自然环境谱。方法 通过分析装备典型失效案例,结合高原地区环境特征,得出高原地区影响飞机日历寿命的主要气象环境因素和化学环境因素,并进行为期1 a的实时监测和数据采集,最终编制机场自然环境谱。结果 高原地区两地机场气温较低(10.4℃),且昼夜温差大(28.2℃),低相对湿度低(61%),气压低(654hPa),太阳辐射强(8689.5MJ/m²),空气中沙尘较少,降水非常少,且雨水pH值接近中性,温度、太阳辐射、降雨等一般夏季较高、冬春季较低。同时,编制了高原两地机场的温度谱、湿度谱、温度–相对湿度谱、降水谱和综合环境谱等。结论 量化了高原地区机场的外场环境,对指导装备的高原环境适应性考核验证和腐蚀防护设计具有重要意义。     

高山云雾水及降水pH值的初步考察

一、前言 城市降水酸度的监测,国内外已有大量报道,我们也曾对城市和山区降水酸度作过考察,但对高山云雾水和降水pH值对比观测见之不多。从高山云雾水和降水的pH与化学成分的测定,可以了解云、雨滴对大气污染物的清除能力。这里主要介绍1982年5月和1983年4—6月在福建省石塔山云雾考