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《中国海洋大学》 2004年
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青岛地区气溶胶特性的初步研究

邱明燕  
【摘要】:大气气溶胶质粒通过直接辐射强迫和间接辐射强迫两种方式影响着地球气候系统,同时,它在区域环境空气质量问题上也扮演重要角色。 青岛位于山东半岛南部,三面环海,具有独特的地理环境和气候背景,气溶胶来源受大陆和海洋的共同影响,气溶胶性质复杂。本文利用多波段太阳光度计观测的太阳直接辐射和散射辐射资料,气溶胶总悬浮颗粒物和分级采样资料,以及具有较高分辨率的MODIS卫星遥感资料,综合研究了青岛地区气溶胶的光学特性和粒子谱分布,分析了气象因素对气溶胶光学特性和粒子谱分布的影响,并对MODIS卫星遥感气溶胶光学厚度进行了对比分析和应用。研究结果表明: 青岛地区气溶胶光学厚度的日差别较大,这种较大的日差别与气象条件有关:光学厚度在盛行南风时较大,日差别明显;轻雾和霾光学厚度在青岛气溶胶光学厚度中占有较大比重,轻雾的贡献又比霾大;在波长小于500nm时,单次散射返照率是夏季较高,春季较低;在波长大于1000nm时,单次散射返照率在春季较高;气溶胶的消光能力随波段呈递减趋势,而春季气溶胶在各波段的散射消光能力相差较小;青岛地区波长指数主要出现在0.9~1.4范围内,浑浊度一般小于0.3;波长指数与浑浊度具有明显的季节变化,波长指数在春秋季节频次分布呈多峰型,夏冬季节呈单峰型;大气浑浊度是秋冬季节较小,而春夏季节较大浑浊度的出现频次较多。 地面粒子分布中,春季粗粒子质量浓度较高,冬季细粒子浓度是其他季节的三倍左右;气溶胶光学厚度与积聚模态粒子(0.05<r<1μm)体积浓度之间的的相关系数达0.9以上,即气溶胶粒子对太阳短波辐射的衰减作用主要是由积聚模态粒子引起;随着波长的增长,各波段光学厚度与核模态粒子相关系数减小,而与粗模态粒子相关系数增大;在相对湿度大于60%时,核模态和积聚模态粒子随湿度的增加而增加,即湿度的增加有利于小粒子的形成。 比较MODIS遥感光学厚度与地面光度计观测光学厚度显示,在光学厚度小于0.7时,MODIS遥感光学厚度一般大于地面光度计观测,而当光学厚度大于0.7时,MODIS观测值小于地面光度计观测;MODIS遥感光学厚度与积聚摸态粒子相关显著,而与核模态以及粗模态粒子相关不明显。 应用MODIS遥感光学厚度资料,结合地面气象观测资料和API指数资料,分析了2002年两次沙尘暴过程对青岛空气质量的影响。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X513

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