黄山夏季气溶胶多尺度吸湿性的参数化方案构建研究

• 作者: 张泽锋 李艳伟 杨素英 王启花 赵丽君 银燕 陈魁
• 来源期刊: 气象学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 气溶胶 化学组分 吸湿性 参数化
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 论 文
• 页码范围: 989-1001
• 页数: 13页
• 分类号: P401
• 字数: 2921字
• 语种: 中文

摘要

利用2014年7月在黄山光明顶观测的气溶胶吸湿性参数（κ）和气溶胶离子化学组分、有机碳（OC，organic carbon）数据，对多尺度气溶胶吸湿性参数进行分析，并在此基础上建立了多尺度κ的参数化方案。研究结果表明，影响黄山夏季气溶胶来源的主要气团包括西南气团、北方气团以及东南气团。黄山夏季κ的变化范围为0．2—0．48，且随粒径增大成先增大后减小的分布特征；气溶胶粒径在0．15—1．1μm 的强吸湿段，κ＞0．3，而在粒径小于0．15μm 和粒径大于1．1μm 弱吸湿段，κ＜0．3。不同气团背景下κ分布不同，气溶胶粒子在小于1．1μm 的粒径段，当受西南气团影响时，κ值最大，而受东南气团影响时，κ值最小；在气溶胶粒径大于1．1μm 时，κ在两个气团背景下呈现与气溶胶粒径小于1．1μm 时相反的分布特征。影响粒径小于1．1μm 气溶胶吸湿能力的主要水溶性化学组分为 NH ＋4、SO2－4、水溶性有机碳（WSOC，water soluble organic carbon），而影响大于1．1μm 粒径范围气溶胶吸湿能力的主要水溶性化学组分为 NH ＋4、SO2－4、NO－3、WSOC 和 Ca2＋。由气溶胶多尺度离子化学组分和 WSOC 构建的气溶胶κ的参数化方案，在小于1．1μm 和大于1．1μm 的粒径范围内的表达式分别为κreg ＝0．12＋0．45f NH＋4＋0．63f SO2－4＋0．18f WSOC 和κreg ＝0．01＋0．78f NH＋4＋0．76f NO－3＋0．8f SO2－4－0．28f Ca2＋＋0．14f WSOC （f 为对应组分的质量份数）。两个参数化方案均能较好地预报κ，预报值κreg 与κ的计算值间存在较好的相关关系，相关系数通过了置信度99％的显著性检验，且预报误差在30％范围内。