石家庄地区大气气溶胶分布特征(1)

1、LOGOLOGO石家庄大气气溶胶分布特征石家庄大气气溶胶分布特征2016.04.26LOGO内内 容容季节变化特征季节变化特征1日变化特征日变化特征2水平分布特征水平分布特征3垂直分布特征垂直分布特征42016.04.26LOGO不同季节大气气溶胶粒子的分布特征不同季节大气气溶胶粒子的分布特征 方法：利用方法：利用 2005 年年 6 月月 22 日及日及 2005 年年 10 月月 20 日二架次代表不同季节的飞机探测资料，初步日二架次代表不同季节的飞机探测资料，初步分析了石家庄上空气溶胶粒子数浓度、粒径、粒子分析了石家庄上空气溶胶粒子数浓度、粒径、粒子谱垂直分布特征，并对石家庄与附近区域水

2、平飞行谱垂直分布特征，并对石家庄与附近区域水平飞行阶段气溶胶粒子数浓度资料进行了分析。阶段气溶胶粒子数浓度资料进行了分析。 仪器：探测飞行使用的是夏延仪器：探测飞行使用的是夏延型飞机，最大飞行型飞机，最大飞行高度高度 8000m。起降机场为河北石家庄民航机场。起降机场为河北石家庄民航机场。飞机上装载的探测仪器有飞机上装载的探测仪器有 GPS 全球定位系统、温全球定位系统、温湿度探头、红外线热线含水量仪、湿度探头、红外线热线含水量仪、PMS粒子测量系粒子测量系统等。统等。2016.04.26LOGO不同季节大气气溶胶粒子的分布特征不同季节大气气溶胶粒子的分布特征2016.04.26粒子平均直径随

3、高度变化2005 年6月22日石家庄上空气溶胶粒子谱分布LOGO不同季节大气气溶胶粒子的分布特征不同季节大气气溶胶粒子的分布特征结 论2016.04.26（1）不同季节气溶胶粒子数浓）不同季节气溶胶粒子数浓度、粒子平均直径随高度的分度、粒子平均直径随高度的分布有不同特点，布有不同特点，2000 米以下气米以下气溶胶粒子数浓度夏季高于秋季，溶胶粒子数浓度夏季高于秋季，2000 米以上气溶胶粒子数浓度米以上气溶胶粒子数浓度秋季高于夏季。秋季高于夏季。700 到到 4800米米之间，除个别点外粒子平均直之间，除个别点外粒子平均直径基本上都是秋季低于夏季。径基本上都是秋季低于夏季。4800 到到 60

4、00 米之间粒子平均米之间粒子平均直径系统偏差不太明显，直径系统偏差不太明显，6000 米以上粒子平均直径夏季低于米以上粒子平均直径夏季低于秋季。说明大气中气溶胶的分秋季。说明大气中气溶胶的分布特征，受季节、气象条件影布特征，受季节、气象条件影响较大。响较大。（2）夏秋二季气）夏秋二季气溶胶粒子谱谱型，溶胶粒子谱谱型，低层基本都是单调低层基本都是单调下降，高层粒子谱下降，高层粒子谱谱型谱型基本为多峰型。（3）夏季各高度层气溶）夏季各高度层气溶胶粒子数浓度在水平方胶粒子数浓度在水平方向上总体变化不明显，向上总体变化不明显，秋季秋季 3100 米高度粒子米高度粒子 数浓度在水平方向上分数浓度在水平

5、方向上分布不均匀，城市附近上布不均匀，城市附近上空气溶胶粒子数浓度相空气溶胶粒子数浓度相对较大，郊县气溶胶粒对较大，郊县气溶胶粒子数浓度相对较小。随子数浓度相对较小。随着高度增加，粒子数浓着高度增加，粒子数浓度减小，水平方向的绝度减小，水平方向的绝对变化越来越小。对变化越来越小。 石家庄区域气溶胶粒子石家庄区域气溶胶粒子数浓度随高度分布数浓度随高度分布LOGO大气气溶胶粒子分布日变化特征大气气溶胶粒子分布日变化特征晴天气溶胶粒子数浓度的日变化 石家庄市晴天气溶胶总数浓度和超细粒子数浓度在7:00 12:00和21:00达到峰值,大粒子(粒径大0.1m) 数浓度在7:00和23:00达到峰值.2

6、016.04.26LOGO大气气溶胶粒子分布日变化特征大气气溶胶粒子分布日变化特征2016.04.26正午是一天中太阳辐射最强的时刻,温度较高,而相对湿度较低,大气光化学反应及超细粒子前体物的均相成核反应开始发展,这些条件都对新颗粒物的生成和超细颗粒物的生长十分有利.氮氧化物和二氧化硫经光化学反应生成大量硝酸盐粒子和硫酸盐粒子.超细粒子数浓度的增大作用,超过了边界层高度抬升造成的对近地面数浓度的减小作用,所以该时刻总气溶胶和超细粒子数浓度最高.而午后浓度迅速下降,可能是由光化学反应减弱,再加上细颗粒物在大气已存颗粒物表面的沉积及浓缩凝结作用引起的.石家庄市12:0015:00之间的下降可能还与

7、禁止在12:0014:00进行建筑施工有关.根据有关规定,在市区噪声敏感建筑物集中区域内,禁止在12:0014:00 22:006:00进行产生噪声污染的建筑施工作业.石家庄市晴天气溶胶粒子数浓度变化明显,且不同粒径气溶胶粒子数浓度日变化差异显著.主要受太阳辐射和温度引起的光化学反应边界层高度的日变化以及建筑施工的影响.气溶胶粒子总数浓度和超细粒子数浓度在7:00 12:00和21:00达到峰值,而大粒子数浓度峰值出现的时间为7:00和23:00.LOGO大气气溶胶粒子浓度水平分布特征大气气溶胶粒子浓度水平分布特征2016.04.26右图给出了2005 年6 月22 日在石家庄至邢台平飞时段的

8、航线和数浓度探测资料，平飞过程中温度和相对湿度无明显变化。石家庄至邢台区域，1150 米平飞时段粒子数浓度平均6689 个/cm-3，变化范围33916594个/cm-3。3110 米平飞时段粒子数浓度平均982 个/cm-3，变化范围106085 个/cm-3。7200米平飞时段粒子数浓度平均58，变化范围01961 个/cm-3 。实例一LOGO大气气溶胶粒子浓度水平分布特征大气气溶胶粒子浓度水平分布特征2016.04.26右图给出了2005 年10 月20 日在石家庄至邯郸平飞时段的数浓度探测资料，平飞过程中温度和相对湿度无明显变化。3100 米平飞时段气溶胶粒子数浓度平均3757 个/

9、cm-3，变化范围68219540 个/cm-3。可以看到，粒子数浓度在水平方向上呈不均匀分布，城市附近上空气溶胶粒子数浓度相对较大，郊县气溶胶粒子数浓度相对较小。7300 米平飞时段粒子数浓度平均980 个/cm-3，变化范围3042945 个/cm-3。可见，随着高度增加，粒子数浓度减小，水平方向的绝对变化越来越小。实例二LOGO大气气溶胶粒子浓度水平分布特征大气气溶胶粒子浓度水平分布特征2016.04.26小 结夏季各高度层气溶胶粒子数浓度在水平方向上总体变化不明显。秋季3100 米高度粒子数浓度在水平方向上分布不均匀，城市附近上空气溶胶粒子数浓度相对较大，郊县气溶胶粒子数浓度相对较小。

10、LOGO大气气溶胶粒子浓度垂直分布特征大气气溶胶粒子浓度垂直分布特征2016.04.26数浓度数浓度粒子平均直径粒子平均直径谱特征谱特征垂直分布垂直分布特征特征LOGO气溶胶粒子浓度垂直分布特征气溶胶粒子浓度垂直分布特征2016.04.26右图给出了石家庄上空气溶胶粒子数浓度、平均直径随高度的分布。 从图中可以看出，石家庄上空，气溶胶粒子数浓度在 70550 米高度内随高度减少，大致遵从指数律分布，平均浓度在 55851900 个/cm-3之间，6502850 米变化幅度不大，气溶胶粒子平均数浓度在 16072377 个/cm-3之间，再向上又逐渐减少。气溶胶粒子平均直径在 150550 米之间随高度升高逐渐变小，平均直径从 0.56m 减小到 0.19m，5502550米气溶胶粒子平均直径变化较大，平均直径在 0.110.47m 之间,在 2350 米左右出现极值，平均直径为 0.47m。26503970 米气溶胶粒子平均直径变化不大，平均直径在 0.1-0.14um之间。 数浓度、粒子平均直径LOGO气溶胶粒子浓度垂直分布特征气溶胶粒子浓度垂直分布特征2016.04.26右图可以看出，在石家庄上空，3050 米高度层粒子谱谱型基本是单调下降，谱宽为1.2m。65