论文部分内容阅读
本文利用2009-2011年天津大气能见度和气溶胶数浓度观测资料,分析了大气气溶胶的散射和吸收特性以及数浓度谱分布特征,并利用Mie理论计算了气溶胶复折射指数,分析了影响天津城区大气能见度的因素及贡献率,进而确定影响能见度的主要因素,最后,根据分析结果建立了大气能见度预报模型。研究结果表明,天津城区大气能见度平均为11.12km,夏季最低,春季最高,日变化规律呈明显单峰分布。大气散射系数平均为0.485km-1,吸收系数为0.0489km-1。气溶胶数浓度谱分布符合Junge谱分布,拟合后谱分布方程与观测结果相关系数为0.988。小于1μm的细粒子数浓度在冬季最高,春季最低；大于1μm的大粒子数浓度在夏季最低,其他季节差别较小。Mie理论计算结果表明,天津城区大气气溶胶在0.55μm波长处的等效复折射指数为m=1.649-0.0257i。天津城区气溶胶对消光直接贡献率约95%,其中散射作用占86%,吸收占9%。小粒子对散射的贡献远大于粗粒子,其中小于0.5μm的气溶胶粒子对散射系数的贡献最高,为75%。散射系数贡献率谱分布呈单峰分布,峰值在0.4μm附近。小于1μm的小粒子和粗粒子对吸收的贡献均很重要。吸收系数贡献率谱分布呈多峰分布,分别在0.4、4、9、20μm处处于峰值。对2009年大气能见度资料与相关影响因子分析结果表明：相对湿度低于60%时,大气能见度与PM2.5的非线性相关性较好,与PM10次之,与PM10-PM2.5的相关性最差。相对湿度高于60%时,大气能见度与PM10的相关性较好,与PM2.5相关性次之。大气能见度与相对湿度非线性相关系数高于线性相关系数。利用温度、相对湿度、压强、风速等常规气象要素和2009-2011年大气能见度资料拟合了预报公式,表明以上气象要素可以较好地预报大气能见度。