灰霾期间硫酸盐包裹沙尘气溶胶粒子的光学特性研究

• 作者: 张学海 魏合理 段金龙 李卫东 邹曙光 戴聪明
• 来源期刊: 红外与激光工程
• 学科: 地球科学
• 关键词: 灰霾 沙尘 硫酸盐 非球形粒子 混合比 光学特性
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 大气光学|Atmospheric optics
• 页码范围: 427-435
• 页数: 9页
• 分类号: P40|O43
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/IRLA20210052

摘要

灰霾期间硫酸盐与沙尘矿物颗粒表面经过系列化学反应形成复杂的混合状态,为气溶胶光学性质模拟带来很大困难.因此,厘清硫酸盐壳对沙尘矿物颗粒光学特性的影响机制具有重要意义.文中根据灰霾期间硫酸盐与沙尘矿物颗粒反应过程中的混合结构变化,建立了沙尘-硫酸盐颗粒的核壳椭球结构模型.采用T矩阵方法,研究了四波段条件(0.44、0.675、0.87、1.02 μm)下,混合比对单分散系沙尘-硫酸盐粒子光学特性的影响.结果 表明:混合比对沙尘-硫酸盐粒子光学特性的影响主要在Mie散射区,在瑞利散射区,混合比对粒子光学特性影响不大.同时研究结果还表明,当混合比小于0.3时,硫酸盐壳在粒子散射特性中占主导地位;当混合比大于0.7时,粒子散射特性主要受沙尘核的影响;在此区间内,粒子散射特性由硫酸盐与沙尘共同影响,并会出现强于(或弱于)任何一种纯颗粒物的现象.该研究对理解灰霾老化期间单颗粒气溶胶混合结构及其光学特性具有重要意义.