項(xiàng)城地區(qū)氣溶膠濃度變化特征分析

龔局

摘 要：本文通過(guò)對(duì)項(xiàng)城市環(huán)境監(jiān)測(cè)站2015～2019年監(jiān)測(cè)的氣溶膠中黑碳濃度與吸收系數(shù)、散射系數(shù)、單次散射反照率進(jìn)行了分析討論。結(jié)果表明：氣溶膠濃度月均值在3.1-14.8μg·m-3之間變化，月平均極大值出現(xiàn)在2016年12月份，而月平均最低值出現(xiàn)在2018年7月份;氣溶膠年濃度（年均值達(dá)到8.4μg·m-3）呈逐年下降趨勢(shì)，平均每年下降約1μg·m-3左右;氣溶膠濃度的季節(jié)變化表現(xiàn)為旱季（春、秋、冬季）濃度與夏季相比，明顯偏高，近5年旱季的平均值為8.9μg·m-3，而夏季平均濃度僅有8.0μg·m-3。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)城市 氣溶膠成分 變化趨勢(shì) 特征

在大氣物理、化學(xué)變化過(guò)程中，大氣氣溶膠濃度具有決定性的作用，它直接影響著云的形成、云量變化以及能見(jiàn)度的大小。研究[1-3]表明：氣溶膠對(duì)全球變暖的影響僅次于二氧化碳，因而，氣溶膠濃度變化對(duì)全球氣候變暖和區(qū)域氣候變化和區(qū)域環(huán)境效應(yīng)都有重要影響。

氣溶膠粒子是懸浮在大氣中的直徑3-10-10μm的固體或液體粒子，其質(zhì)量?jī)H占整個(gè)大氣質(zhì)量的十億分之一，但其對(duì)大氣輻射傳輸和水循環(huán)均有重要的影響。此外氣候變化、大氣微量成分的循環(huán)及人類(lèi)健康等也受氣溶膠的影響。人類(lèi)活動(dòng)有利于氣溶膠粒子的大量排放，工業(yè)化的發(fā)展促進(jìn)了空氣污染物增量。同時(shí)，大氣氣溶膠中的有害物質(zhì)嚴(yán)重影響著人民群眾的健康，大氣氣溶膠對(duì)氣候變化也有重要的影響。

項(xiàng)城市是氣溶膠顆粒物大氣污染相當(dāng)嚴(yán)重的區(qū)域之一。隨著地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量土地的工業(yè)化利用、植被不斷減少，導(dǎo)致大氣污染事件十分頻繁，而這些事件的頻繁發(fā)生也已經(jīng)引起政府和公眾的廣泛關(guān)注。

一、資料來(lái)源與處理方法

本文資料來(lái)自項(xiàng)城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站，時(shí)間長(zhǎng)度為2015～2019年連續(xù)觀測(cè)記錄，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和趨勢(shì)回歸方法，對(duì)該地區(qū)的氣溶膠分布、變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

二、氣溶膠濃度變化特征

通過(guò)對(duì)2015～2019年的觀測(cè)資料的初步分析，可知：2016年12月份出現(xiàn)月均值的極大值，其極小值則出現(xiàn)在2018年7月份。總的來(lái)說(shuō)，氣溶膠濃度月均值的變化在3.1-14.8μg·m-3之間;氣溶膠濃度平均值在近5年為8.4μg·m-3，濃度變化呈逐年下降趨勢(shì)，平均每年下降幅度為1μg·m-3左右;季節(jié)變化特征為旱季（春、秋和冬季）氣溶膠濃度比較高，多年平均為8.9μg·m-3，雨季（夏季）濃度相對(duì)而言氣溶膠較低，多年平均是8.0μg·m-3;與國(guó)內(nèi)其他地區(qū)相比，項(xiàng)城市夏季的氣溶膠的濃度（均值為7.8μg·m-3）要比北京的氣溶膠濃度明顯偏低，而在旱季的氣溶膠濃度則低于北京冬季的11.4μg·m-3，但是總的來(lái)說(shuō)項(xiàng)城市各季節(jié)的氣溶膠濃度都要高于長(zhǎng)江以南地區(qū)。

三、氣溶膠各成分的日變化特征

從近5年的逐日氣溶膠觀測(cè)資料來(lái)看，可以看出來(lái)：氣溶膠中黑碳濃度、吸收系數(shù)等的平均日變化都有很明顯的日變化特征。黑碳濃度在一天中會(huì)在清晨8時(shí)與傍晚19～20時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)峰值，而在中午13～14時(shí)，黑碳濃度最低，混合層的日變化特征與清晨的高濃度和中午的低濃度有著密切的關(guān)系，而粒子排放可能跟傍晚的高濃度有關(guān)。散射系數(shù)與吸收系數(shù)的日變化特征與之非常相似，不同的是，清晨吸收系數(shù)高值出現(xiàn)時(shí)間約在9時(shí)左右，與散射系數(shù)高值出現(xiàn)的時(shí)間相比，偏早約1小時(shí)。在一日中，散射系數(shù)的日變化幅度明顯大于吸收系數(shù)的日變化;單次散射反照率的最大值和最小值分別出現(xiàn)在中午13～14時(shí)與19時(shí)與7時(shí)，由此來(lái)看單次散射反照率的日變化與吸收系數(shù)是相反的。此外，在清晨（6～8時(shí)）太陽(yáng)出來(lái)時(shí)，單次散射反照率會(huì)增加，中午10時(shí)左右達(dá)到最大值，并持續(xù)到下午16時(shí)前。而在此期間，散射系數(shù)與吸收系數(shù)均為下降趨勢(shì)。

四、小結(jié)

通過(guò)對(duì)項(xiàng)城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站2015～2019年的氣溶膠及其成分的觀測(cè)資料進(jìn)行分析，可知：

（一）氣溶膠濃度月均值在3.1-14.8μg·m-3之間變化，近5年來(lái)，氣溶膠濃度年平均值為8.4μg·m-3，呈逐年下降趨勢(shì)，平均每年下降約1.0μg·m-3左右;春、秋、冬三個(gè)季度的氣溶膠濃度（多年平均為8.9μg·m-3）與夏季（多年平均在8.0μg·m-3）相比來(lái)說(shuō)，春、秋、冬季是比較高的，夏季是比較低的;2016年12月份和2018年7月份分別出現(xiàn)月均值極大值和極小值。

（二）氣溶膠中黑碳濃度、吸收系數(shù)、散射系數(shù)等的平均日變化都有顯著的日變化特征。在一天中，黑碳濃度有兩個(gè)峰值，分別出現(xiàn)在清晨8時(shí)與傍晚19～20時(shí)，而中午13～14時(shí)黑碳濃度最低;散射系數(shù)與吸收系數(shù)的日變化特征也存在著很多相似之處，清晨吸收系數(shù)高值出現(xiàn)時(shí)間約在9時(shí)左右，與散射系數(shù)高值出現(xiàn)的時(shí)間相比，偏早約1小時(shí);單次散射反照率的最大值出現(xiàn)在中午13～14時(shí)，而最小值分別出現(xiàn)在7時(shí)與19時(shí)。

（三）邊界層的改變以及區(qū)域交通等排放可能是引起氣溶膠成分發(fā)生日變化的原因。

參考文獻(xiàn)

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