收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

黄土高原地区沙尘气溶胶的综合观测研究

王鑫  
【摘要】: 沙尘暴天气是我国西北地区频发的一种强灾害性天气,沙尘天气的发生对社会发展和经济发展都造成了严重的危害,虽然近年来国内外很多科学家对当前发生的沙尘天气有较深入的研究,但是多集中在局地沙尘天气和单个站点的研究,对于我国黄土高原半干旱地区发生的沙尘天气研究较少。而我国黄土高原半干旱地区由于降水量较少,生态环境脆弱,容易导致大范围的沙尘天气过程,此外,由于人类社会发展对大气造成的污染,使大气中的黑碳气溶胶也急剧增加,黑碳气溶胶能强烈吸收太阳辐射,是影响全球气候变化的一个重要因子,基于以上分析,本文主要对黄土高原半干旱地区的沙尘气溶胶与黑碳气溶胶的物理化学特征及其光学属性进行了深入分析,论文研究内容主要包括以下几个方面: (1)首先利用中国气象局提供的我国1960年-2000年701个气象站点的沙尘天气发生频次资料,重点分析了近年来我国沙尘天气空间分布的背景特征,通过研究发现,我国存在新疆塔克拉玛干沙漠与内蒙古戈壁沙漠两大主要沙尘源区。利用两个沙尘源区不同类型沙尘天气的发生次数,建立了一个新的沙尘气溶胶指数,通过相关统计方法以及利用TOMS卫星气溶胶吸收指数对比发现,新的沙尘气溶胶指数能够较好的反映我国北方地区沙尘天气的变化特征。 (2)通过对黄土高原地区2007年5月2日一次大范围的沙尘天气过程分析,对沙尘天气发生过程前后沙尘气溶胶的物理及其光学属性进行了深入的讨论,结果显示,这次沙尘天气的源地主要是南疆地区和内蒙古的戈壁沙漠地区,当沙尘天气发生时,大气中粗模态的气溶胶明显增加,气溶胶质量浓度达到2484.72 ug/m~3,是沙尘暴天气发生前气溶胶质量浓度的13倍,同时沙尘天气还伴随着大风降温天气的发生,气象资料显示这次沙尘气溶胶主要来源于南疆与内蒙古戈壁沙漠两个地区,同时通过对比污染气溶胶与矿物气溶胶的光学特征可以发现,污染气溶胶能更好的反映气溶胶散射和吸收属性,背景大气气溶胶的散射和吸收系数平均为150-200Mm~(-1)和5-15Mm~(-1),而沙尘气溶胶的散射系数和吸收系数平均值低于150 Mm~(-1)和3 Mm~(-1)。 (3)利用SACOL气候站上黑碳仪、RP1400、积分浊度仪以及太阳光度计等仪器,分析黄土高原地区气溶胶的物理特征及其光学属性,通过研究发现,黄土高原地区的大气气溶胶来源比较复杂,造成的大气污染较为严重。分析粒径小于1um和10um的气溶胶的数浓度可以发现,冬季粒径小于1um的气溶胶数浓度最高,夏季最低,其中,在背景天气条件下,大气中主要以细颗粒的人为污染气溶胶为主,气溶胶粒子半径主要小于1um,根据太阳光度计观测的结果分析表明,气溶胶的平均光学厚度冬季最高,春季次之,夏季最低。说明,兰州市冬季由于燃煤取暖等原因导致冬季大气污染最严重。 (4)最后,本文对2002年春季兰州市、武威市和皋兰县三个地区的大气TSP进行采样分析,通过分析表明,2002年春季是近20年以来沙尘天气最为严重的一年,2002年沙尘天气对我国整个北方地区的影响较为严重。当发生沙尘天气时,沙尘气溶胶从沙漠地区起沙开始,不断地向下游地区传输,在这个过程中不断吸附城市地区的污染物,导致矿物气溶胶中Hf、Ta、Ag、Cr、Hb等微量元素浓度明显增加,沙尘气溶胶自身的物理化学特征也发生了明显的改变。通过相关分析以及因子分析等方法对兰州市春季大气气溶胶质量浓度进行了统计,对采集的沙尘气溶胶进行化学微量元素分析。结果表明,兰州市沙尘天气发生时,气溶胶除来源于沙尘源地的外来矿物气溶胶以外,还包括了大量的本地扬尘,以及本地燃煤造成的污染尘和大量的水泥石灰尘。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张凯,高会旺;东亚地区沙尘气溶胶的源和汇[J];安全与环境学报;2003年03期
2 肖辉,GregoryR.Carmichael;东亚地区沙尘气溶胶影响硫酸盐形成的模式评估[J];大气科学;1998年03期
3 刘立超,王涛,周茅先,李新荣,失吹贞代,柳泽文孝;沙坡头地区沙尘气溶胶质量浓度的试验观测研究[J];中国沙漠;2005年03期
4 ;后记[J];气候与环境研究;2000年01期
5 高润祥;牛生杰;张华;辛金元;郭军;徐梅;;2006年春季西北地区黑碳气溶胶的观测研究[J];南京气象学院学报;2008年05期
6 成天涛,吕达仁,陈洪滨,王庚辰;浑善达克沙地沙尘气溶胶的物理化学特性[J];科学通报;2005年05期
7 牛生杰,章澄昌,孙继明;贺兰山地区沙尘气溶胶粒子谱分布的观测研究[J];大气科学;2001年02期
8 牛生杰,孙继明,陈跃,刘宏杰;贺兰山地区春季沙尘气溶胶质量浓度的观测分析[J];高原气象;2001年01期
9 成天涛,吕达仁,陈洪滨,李占清;浑善达克沙地沙尘气溶胶的粒谱特征[J];大气科学;2005年01期
10 韩霄;张美根;韩志伟;辛金元;王莉莉;邱金桓;刘艳菊;;东亚地区气溶胶光学厚度时空分布模拟与分析[J];中国科学:地球科学;2010年10期
11 刘毅,周明煜;北京及近中国海春季沙尘气溶胶浓度变化规律的研究[J];环境科学学报;1999年06期
12 张华;王志立;;黑碳气溶胶气候效应的研究进展[J];气候变化研究进展;2009年06期
13 周荣卫,刘红年,蒋维楣;中国地区沙尘气溶胶输送过程的数值模拟[J];气象科学;2004年01期
14 吴涧,蒋维楣,王卫国,姚克亚,袁仁民;我国春季大气沙尘气溶胶分布和短波辐射效应的数值模拟[J];中国科学技术大学学报;2004年01期
15 詹建琼;陈立奇;张远辉;杨绪林;李伟;;北极黑碳气溶胶研究现状和展望[J];极地研究;2010年01期
16 王明星,张仁健;大气气溶胶研究的前沿问题[J];气候与环境研究;2001年01期
17 白建辉,王庚辰;黑碳气溶胶研究新进展[J];科学技术与工程;2005年09期
18 王耀庭,王桥,王艳姣,闾国年,黄丙湖;大气气溶胶性质及其卫星遥感反演[J];环境科学研究;2005年06期
19 沈振兴;李丽珍;游建昌;曹军骥;李旭祥;;前处理方法对微量沙尘气溶胶样品矿物实验结果的影响[J];过程工程学报;2006年S2期
20 成天涛;吕达仁;于兴娜;王庚辰;陈建民;;浑善达克沙地沙尘气溶胶的化学元素组成及含量[J];过程工程学报;2006年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱帅;Tim Butler;Rolf Sander;马建中;Mark G.Lawrence;;污染区域沙尘气溶胶对对流层光化学的影响:北京超大城市个例研究[A];第十届全国气溶胶会议暨第六届海峡两岸气溶胶技术研讨会摘要集[C];2009年
2 罗双;王鑫;;黄土高原地区沙尘气溶胶对降水的影响—以2004年3月9~11日沙尘暴天气过程为例[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
3 司瑶冰;李云鹏;高涛;;激光雷达监测沙尘气溶胶垂直变化特征[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
4 刘晶晶;黄建平;陈斌;;利用CALIPSO激光雷达和红外成像辐射计识别撒哈拉地区沙尘气溶胶[A];第28届中国气象学会年会——S2风云卫星定量应用与数值[C];2011年
5 高庆先;;沙尘气溶胶对大气环境的影响研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“大气气溶胶及其对气候环境的影响”分会论文集[C];2003年
6 黄建平;付强;苏婧;汤强;王文彩;李玥;;沙尘气溶胶对西北地区温度和降水的影响[A];中国气象学会2007年年会大气成分观测、研究与预报分会场论文集[C];2007年
7 郝增周;龚芳;王迪峰;潘德炉;;利用HITRAN资料研究沙尘气溶胶和云滴粒子的红外特性[A];第八届成像光谱技术与应用研讨会暨交叉学科论坛文集[C];2010年
8 陈霞;魏文寿;刘明哲;;塔克拉玛干沙漠腹地沙尘气溶胶对低层大气的加热效应[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
9 杨东贞;颜鹏;徐祥德;;沙尘气溶胶物理化学特征及其输送路径的研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
10 ;Mineral Aerosol Properties Observed in the North-West Region of China[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈敏;利用激光雷达和黑碳仪观测资料模拟研究气溶胶辐射效应与影响[D];兰州大学;2008年
2 王鑫;黄土高原地区沙尘气溶胶的综合观测研究[D];兰州大学;2009年
3 葛觐铭;西北沙尘气溶胶光学特性反演与沙尘暴的卫星监测[D];兰州大学;2010年
4 牛生杰;沙尘气溶胶微结构及其对降水影响的观测和数值模拟研究[D];南京气象学院;2004年
5 苏婧;中国西北地区沙尘气溶胶辐射强迫效应的研究[D];兰州大学;2010年
6 石金辉;中国近海大气沉降中氮组分的分布特征及对春季水华事件的影响分析[D];中国海洋大学;2011年
7 王天河;利用MFRSR反演西北混合相和沙尘云光学及物理特性的研究[D];兰州大学;2009年
8 柳晶;中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究[D];南京信息工程大学;2008年
9 曹贤洁;兰州地区气溶胶辐射特性观测研究[D];兰州大学;2010年
10 辛金元;中国地区气溶胶光学特性地基联网观测与研究[D];兰州大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马井会;黑碳和沙尘气溶胶光学特性及全球辐射强迫的模拟研究[D];南京信息工程大学;2007年
2 刘瑞金;半干旱区卷云和沙尘气溶胶激光雷达观测[D];兰州大学;2011年
3 郭瑞;中国戈壁沙尘气溶胶的表征、识别、长途传输及其对下游区域环境的影响[D];复旦大学;2010年
4 赵树云;利用耦合系统BCC_AGCM2.0.1_CAM模拟沙尘气溶胶的辐射强迫与气候效应[D];南京信息工程大学;2012年
5 王志立;黑碳气溶胶的直接辐射强迫及其气候效应的模拟研究[D];南京信息工程大学;2008年
6 张凯;东亚地区沙尘气溶胶入海途径及通量的初步研究[D];中国海洋大学;2003年
7 凌肖露;沙尘气溶胶对中国半干旱区近地层气象要素影响的特征分析[D];兰州大学;2011年
8 李崇;利用激光雷达观测资料研究沙尘气溶胶及其影响[D];南京信息工程大学;2011年
9 盖长松;中国西北地区气溶胶光学厚度和波长指数观测数据的分析研究[D];中国气象科学研究院;2005年
10 王文彩;利用A-Train卫星资料研究PACDEX实验期间源区和沉降区沙尘云的微物理及辐射特性[D];兰州大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 苏玉君郑菲 通讯员 王德英;中国大气气溶胶及其气候效应研究取得明显进展[N];中国气象报;2007年
2 本期嘉宾 中国气象学会秘书长 研究员 王春乙 采访者 本报记者 郑菲;气溶胶浓度增加影响作物生产[N];中国气象报;2007年
3 记者 倪永强 通讯员 杨启国;专家研讨干旱气候变化[N];中国气象报;2009年
4 干旱所;干旱所:凝聚一流科研力量的西北主力军[N];中国气象报;2006年
5 韩宗坡;求解气候变暖与沙尘暴的关系[N];中国气象报;2008年
6 记者 屈遐;中日韩专家再商治沙对策[N];中国环境报;2003年
7 记者 潘俊杰;气溶胶研究领域首个973项目启动[N];中国气象报;2006年
8 本报记者 王海平;“气溶胶”效应导致长三角变冷[N];21世纪经济报道;2008年
9 周元春;改善环境的好帮手[N];中国财经报;2004年
10 韩永翔 张强;沙尘可以抑制气候变暖?[N];中国气象报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978