安徽寿县黑碳气溶胶浓度观测分析研究

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本文利用2015年11月-2018年11月寿县国家气候观象台AE-33型黑碳仪测得的地面黑碳气溶胶浓度数据,对该地区黑碳气溶胶浓度的时间变化特征及气象因子对其影响进行分析。此外,对2016年12月18日-2016年12月19日以及2017年1月1日-2017年1月2日的两次重污染过程利用系留汽艇搭载AE-51型黑碳仪对黑碳的垂直结构进行分析,讨论边界层内黑碳气溶胶的垂直结构。主要结论如下:1)2015年11月-2018年11月安徽寿县黑碳气溶胶浓度逐年递减,分别为2.84、2.10和1.31μg·m-3,多年平均值为2.11μg·m-3。黑碳气溶胶浓度呈冬季高、夏季低的特点,冬季浓度为3.95μg·m-3,约为夏季的2.9倍。2)风速、风向对黑碳气溶胶的浓度变化影响较大,其浓度随风速增加呈下降趋势,而高浓度值主要出现在西北风条件下。3)黑碳垂直结构分布与边界层发展密切相关。清晨(05、08时)200米以下常存在贴地逆温,湍流活动被抑制,黑碳平均递减率可达0.14μg·m-3·m-1。白天(11、14、17时),在湍流活动较强的11和14时,黑碳在混合层内分布均匀,浓度的波动范围小于2.5μg·m-3;在夜间稳定边界层开始出现的17时,黑碳浓度随高度缓慢降低。夜间(20、23、02时)贴地逆温再次使黑碳在近地面堆积。4)平流输送在一定程度上影响黑碳在边界层中的垂直结构。污染发生时,近地面常处于稳定层结,大气垂直扩散能力不强。当中高空风速较强时,则高低空黑碳浓度分层明显,200米以下黑碳浓度大于10μg·m-3,200米-1000米高空浓度小于1μg·m-3。反之,则没有明显分层,这种情况下,当混合层升高,大气中黑碳浓度并不会出现明显下降。
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