塔克拉玛干沙漠腹地沙尘天气过程粗细颗粒中水溶性离子组分垂直分布特征

• 作者: 代亚亚 何清 刘新春 杨兴华 陆辉 陈红娜 霍文
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 水溶性离子 垂直分布 粗细颗粒 颗粒组分 沙尘天气 沙漠腹地
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 991-1000
• 页数: 10页
• 分类号: X51
• 字数: 7635字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.06.012

摘要

在塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站,利用80 m梯度观测塔及BSNE梯度集沙仪采集了2015年7—11月沙尘天气过程7个不同高度沙尘样品,分析了粗、细组分离子质量分数的垂直分布特征.结果表明,(1)粗颗粒(≥63μm)组分中主要水溶性离子SO42-、Cl-、Ca2+、Na+质量分数明显高于细颗粒(<63μm)组分质量分数,其中,粗颗粒组分中,水溶性离子SO42-、Cl-、Ca2+、Na+质量分数分别为3530.59、2871.08、3107.92、2136.00 mg·kg-1,而细粒组分中SO42-、Cl-、Ca2+、Na+质量分数分别为1058.33、1726.41、1826.87、1377.60 mg·kg-1;粗颗粒组分中4种主要离子的质量分数为细颗粒组分中相应离子质量分数的1.5~3.3倍.K+、Mg2+、NO3-质量分数差别不明显.各离子在粗、细组分中的变化趋势也具有差异性,粗颗粒组分中离子变化更明显.(2)扬沙、沙尘暴天气粗颗粒组分中4种主要离子质量分数在32 m高处出现最大值,32~80 m随高度升高呈下降趋势,K+、Mg2+、NO3-离子质量分数最高值出现在24 m或32 m处;细颗粒组分中,所有离子浓度最大值均出现在24 m高处,24~80 m随高度升高呈下降趋势;粗、细颗粒组分中离子浓度均在63 m处出现小幅增加.(3)浮尘天气细颗粒组分的变化趋势明显好于粗颗粒组分.受沙垄颗粒物影响,细颗粒组分水溶性离子的垂直分布整体规律性较好,粗颗粒组分波动性较大.(4)筛分法与马尔文激光粒度法得到的粗、细颗粒组分含量相差较大,筛分法得到的粗颗粒组分百分含量偏小、细颗粒组分含量偏大,粗、细组分中的水溶性离子的垂直分布与实测结果存在偏移,有待进一步研究.研究结果有助于了解沙漠腹地沙尘天气过程垂直剖面沙尘颗粒的分布及水溶性离子组分特征,进一步为沙尘数值预报模式的改进提供科学依据.