腾格里沙漠东北部地区沙尘气溶胶质量浓度变化特征

目的 探究腾格里沙漠东北部地区典型扬沙天气过程中沙尘气溶胶的质量浓度变化特征，以期为沙尘气溶胶辐射气候效应的数值模拟提供参考。方法 利用EDM 164型颗粒物监测仪对腾格里沙漠东北部地区沙尘气溶胶数浓度进行外场观测，获得了典型扬尘天气过程中沙尘气溶胶的数浓度采样资料。结果与结论(1)腾格里沙漠东北部地区典型扬沙天气过程中沙尘气溶胶质量浓度日变化呈双峰型分布特征，峰值分别出现在上午11时(471μg/m³)和下午16时(500μg/m³)。沙尘气溶胶质量浓度与大气压和相对湿度呈负相关关系(p<0.01),与温度和风速呈正相关关系(p<0.01)。(2)沙尘气溶胶数浓度主要分布在积聚模态内(97%),质量浓度主要分布在粗模态内(92%);沙尘气溶胶数浓度随着粒径的增加而减少，质量浓度谱呈明显的双峰型分布，质量浓度随着粒径的增加表现为先增加后减少的变化趋势，2个峰值分别出现在粒径4.5和2.75μm处。(3)沙尘气溶胶质量浓度谱可以用粗模态1和粗模态2进行对数正态分布拟合，2个模态的峰值所对应的粒度直径分别为2.75和4.5μm。     

兰州冬季气溶胶的谱特征及其折射率

从兰州冬季气溶胶的实测资料出发，分析得到兰州冬季气溶胶的粒径质量谱呈双峰特征，在近地面和６００ｍ高度谱相似，而质量浓度则有明显的日变化。在假设气溶胶质量密度随粒径不变时，气溶胶气地面层的谱分布可根据其粒径质量谱的特征拟合成Ｊｕｎｇｅ谱加Ｄｅｉｒｍｅｎｄｊｉａｎ谱形式的双谱模式。     

兴隆本底站大气气溶胶中无机元素的粒径分布及来源分析

用ICP-MS测定Ca、Na、Mg、Fe、Al和K等25种元素的浓度,讨论了这些元素的浓度特征、粒径分布以及来源.结果表明,兴隆大气气溶胶中无机元素中Ca、Na、Mg、Fe、Al和K占已测元素总浓度的96%,所有元素均呈现在秋季具有较高的浓度水平.粒径分布显示,本研究中所检测的25种元素几乎均呈现双模态分布,在4.7~5.8μm粒径段出现峰值和在0.43~0.65μm粒径段出现较小的峰值,且以粗粒径段分布为主.富集因子法分析结果显示,兴隆主要受到地壳源和燃烧源的影响.     

2002年兰州市春季大气气溶胶特征分析

利用2002年兰州地区春季背景大气、沙尘天气状况下大气气溶胶的实测资料,得到了不同天气状况下大气气溶胶(TSP)的质量浓度和飘尘(PM10)的粒径分布,着重分析了不同天气状况下大气气溶胶的分布规律及其物理特征.研究发现:TSP中细粒子质量浓度沙尘暴期间比非沙尘暴期间相对减少;背景大气条件下,飘尘对人体健康影响比较严重.     

兰州皋兰山顶春季大气气溶胶的监测与分析

对兰州皋兰山顶春季大气气溶胶连续采样，得到了大气背景、浮尘、扬沙、沙尘暴等不同天气条件下的气溶胶质量浓度．通过沙尘天气的过程分析，得到不同沙尘天气条件下，TSP浓度的时间变化规律．与兰州大学小二楼顶的监测数据进行比较分析，可以看出兰州市的污染状况和TSP的时空分布．通过各类沙尘天气不同粒径气溶胶粒子的浓度分析，发现气溶胶粒子粒径的分布规律和气溶胶来源不同．     

北京市中心和远郊农村冬天大气气溶胶的研究

用单孔８级Ｂａｔｔｅｌｌｅ型撞击式采样器在北京城区中心和远郊区农村收集大气气溶胶样品,使用ＰＩＸＥ分析方法,测定了这些样品中２０种元素的平均质量浓度,得到了它们的２类３组粒度分布谱和北京大气气溶胶的总质量浓度、粒度分布及分类类型。发现气溶胶中绝大多数元素的质量浓度市中心高于远郊区农村,因此市中心的污染比远郊区大;市中心Ｐｂ和Ｓ的质量浓度比以前有所减少,但气溶胶细粒子职Ｓ和Ｐｂ的质量浓度增加了;市中     

一次霾过程的气溶胶特征分析

利用2008年5月26日河北省机载粒子探测系统PMS获得的飞行探测资料,分析了大气气溶胶包括粗细粒子的浓度、尺度谱分布及其时空变化特征,并对不同高度的谱分布进行了拟合.分析表明:霾天气下,气溶胶在近地面到1km高度层内有所积累,随后数浓度迅速减少.1-4km高度段中,气溶胶数浓度减少趋势变缓,4km以上气溶胶数浓度保持在30-40cm-3.低空气溶胶数浓度和平均直径水平变化不大;中高空由于云区的出现变化幅度相对较明显.霾天气下的同尺度气溶胶数密度谱值一般要高出晴天下一个量级以上.负幂函数对积聚态粒子有较好的拟合效果;修正后的伽马谱分布函数对粗粒子谱分布平均曲线的拟合较好.     

贵阳市大气气溶胶中微量金属元素特征

研究贵阳市大气气溶胶中金属的富集程度,选用Al、Fe、Mn作参比元素,用富集因子讨论判断自然和人为的来源;在可吸入颗粒物粒径范围内(dp＜10μm),贵阳市区大气气溶胶粒子浓度分布为双峰型,峰值出现在1.0μm左右(积聚粒子区)和6.0μm左右(粗粒子区,)而且出现大粒径区峰值小于小粒径区峰值的趋势.     

华北平原湿地上空气溶胶的分布特征研究

分析了衡水湖湿地上空一次飞行探测过程中的大气气溶胶的垂直分布、水平分布以及平均谱分布,并应用多阶Γ函数对不同高度的谱分布进行了拟合.分析结果为:衡水湖湖面附近气溶胶小粒子的算术平均直径平均值为0.18μm,湖面上空气溶胶的小粒子数浓度平均值为1762.17cm-3;衡水湖上空气溶胶数浓度较周边陆地小,且随着高度增加水平方向上粒子数浓度变化范围变小.同高度陆地上空气溶胶粒子算术平均直径较衡水湖湖面上空大;1500m以下同高度上陆地上空与湖面上空的粒子尺度差变化较小,其后随着高度的增加,两者上空粒子尺度之间的差异变大;细粒子谱分布在0.28μm左右处出现峰值;多阶Γ函数对气溶胶粒子谱有较好的拟合效果.     

空气滤清器性能试验台气溶胶特性

利用Welas-2000气溶胶粒径谱仪,通过雾化效果对比实验分别探讨了气液比、喷雾溶液的动力粘度、表面张力等物理性质以及压缩空气的压力、速度、密度等参数对发生气溶胶浓度、粒径分布及其分散度的影响,通过理论分析计算,验证了实验得到的雾化液滴Sauter平均直径及其粒径分布的经验公式.     

兰州城市冬季大气气溶胶特征的综合观测研究

对Anderson分级采样器采集的PM10进行了谱特征的分析，研究了PM2.5在PM10中所占的比例，并从实测的大气气溶胶光学厚度资料出发，应用消光法反演了兰州城市冬季大气柱气溶胶粒子谱。结果表明：低层大气和整层大气的气溶胶粒子数密度谱分布都具有3峰型特征。兰州城市冬季的大气污染主要是由于燃煤和汽车尾气造成的，有时也可能是由于城市的风沙扬尘造成的。     

Distribution and origin of aerosol and its transform relationship with CCN derived from the spring multi-aircraft measurements of Beijing Cloud Experiment (BCE)

The atmospheric aerosol distribution,source and relationship with cloud condensation nuclei(CCN) observed during the Beijing Cloud Experiment(BCE) are analyzed.The results show that the high number concentrations of aerosol mainly distributed below 4500 m,and the magnitude could reach to 103 cm 3.Above 4500 m,the aerosol number concentrations decreased to 101 cm 3 as the altitude increases,and the aerosol mean diameters were between 0.16 and 0.19 μm.Below 4500 m,the number size distributions of aerosol showed a bimodal(multimodal) mode,and an unimodal mode above it.Due to the different sources of aerosol,the conversion ratios of aerosol to CCN were less than 20% below 4500 m,and reached 50% above the level at 0.3% supersaturation.The back trajectories showed that aerosols at higher levels above 4500 m were strongly affected by large-size particles and those below 4500 m were strongly affected by local or regional pollution.Based on observations,a relationship between the CCN number concentration and aerosol number concentration is established.     

Formation and transformation of volatile nanoparticles from a diesel engine during exhaust dilution

A classic H 2 SO 4-H 2 O binary homogeneous nucleation model coupled to an aerosol dynamics model,suitable for studying the formation and transformation of volatile nanoparticles (VNPs) during diesel engine exhaust dilution,has been developed.Using the H 2 SO 4-H 2 O binary homogeneous nucleation model,the nucleation ratio and molecular cluster size were calculated.The effect of aerosol dynamic processes on VNP number size distributions was studied.The effects of fuel sulfur content (FSC) and sampling conditions in the laboratory on VNP number size distributions were also calculated.Our simulations demonstrated that nucleation increased the cluster number concentration and that FSC,temperature and humidity significantly affected the nucleation ratio and molecular cluster size.Coagulation promoted the evolution of cluster-particle size distributions from monodisperse to polydisperse.Soot present in the exhaust can suppress the formation of VNPs.FSC and sampling conditions,like the primary dilution temperature,the primary dilution relative humidity,residence time and the primary dilution ratio have significant effects on VNP number size distributions.     

板式电除尘器中粒子谱变化的矩量法估计

采用矩量法讨论了荷电多分散气溶胶粒子谱在除尘通道中的演化特征,得到了粒子在除尘器中的连续分布情况,计算了粒子谱分布随除尘通道长度和板距变化的情况.结果指出,小粒子和大粒子在通道前端即得到捕集;通道中的粒子谱将一直保持进口处的分布形态.模拟结果还发现,除尘通道增加到一定长度后,分级效率将逐渐稳定;而无论板间距如何变化,粒子捕集效率和通道中粒子谱的演化方式都基本上不会发生改变.     

过冷大水滴粒径分布的欧拉-拉格朗日混合抽样算法及对冰型影响

过冷大水滴（supercooled large droplet,SLD）云雾环境不同于常规粒径范围的过冷水滴,具有更大的粒径范围和复杂的水滴粒径分布形式,使得结冰的冰型异常复杂,从而给飞行器的飞行安全带来了前所未有的挑战。现有结冰数值模拟方法仅能模拟单一粒径的水滴,无法准确模拟真实SLD云雾环境“双峰分布”的粒径分布特性和相应的冰型。为了准确高效模拟SLD这种粒径分布特性,本文提出了一种基于Rosin-Rammler 分布函数进行欧拉-拉格朗日混合抽样的水滴轨迹模拟算法。通过该方法收集水滴,再利用结冰模型与水膜模型计算表面溢流传热和冰高,从而实现了准确高效的SLD粒径分布的结冰数值模拟,并通过2.5维算例研究了SLD粒径分布对机翼结冰的冰型特征以及冰型空间随机性的影响。结果表明SLD的粒径分布对冰型有较大的影响,冰型特征和冰型随机性与MVD和粒径分布方差紧密关联。     

Size distribution and element composition of dust aerosol in Chinese Otindag Sandland

Dust aerosol is one important component of atmos-pheric aerosols, and plays important roles in the Earth’s climate system and the biogeochemical cycle. Large amounts of dust aerosols produced from windblown soils and deserts are emitted annually into the atmosphere and transported over long distance to downwind land and ocean areas[1]. The deserts and desertification soils in northern China are important sources of East Asia dust aerosols. It is estimated that 800 Mt of dust aerosols emit-t…     

东亚高空大气气溶胶的分布及沙尘输送特征研究

利用长达20 年的SAGEⅡ(stratospheric aerosol and gas experimentⅡ) 资料, 研究了东亚地区5.0 ～15.0 km 高空气溶胶多年时空分布特征和变化趋势, 并研究了东亚沙尘活动对高空及下游的气溶胶输送。发现东亚高空气溶胶水平分布呈现上中下3 层不同的分布特征, 下层 5. 0 ～8. 5 km 高值区对应气溶胶源区青藏高原和西北沙漠地区;中层 9. 0 ～10. 0 km 高值区对应温带气旋高发的中纬度地区;上层 10. 5 ～15. 0 km 表现为低纬气溶胶含量显著高于高纬地区。高空各层气溶胶的空间分布受天气系统的影响具有明显的季节变化。近10 年来东亚高空气溶胶呈减少趋势, 平均光学厚度约下降了0. 016。另外还发现沙尘活动与 5. 0 ～11. 5 km 范围内的气溶胶显著相关, 反映沙尘活动影响的高度范围可以达到整个对流层。定义沙尘暴高空影响指数, 用来分析东亚沙尘暴对下游地区的影响, 发现随着时间推移沙尘逐渐向东移动, 在约 12 天之后可以到达大西洋。     

基于转动拉曼-米激光雷达拟合大气边界层内气溶胶光学厚度与PM2.5

提出一种利用转动拉曼-米散射激光雷达米弹性散射信号与转动拉曼散射信号比值来拟合大气边界层1 km以内气溶胶光学厚度与PM_2.5值的方法. 该方法消除了几何因子对近地面探测过渡区所带来的误差,而且消除了近地面大气湿度的影响,能够获得高精度的气溶胶后向散射系数,并在此基础上推导了气溶胶光学厚度（AOD）的计算方法,最后利用实验室转动拉曼-米激光雷达系统测量的2013年北京地区气溶胶数据,拟合获得了2013年北京地区冬夏两季AOD-PM_2.5经验公式.      

Aerosol flotation of low-grade refractory molybdenum ores

The characteristics of aerosol flotation, which include the effect of the concentration and particle size of kerosene aerosol on the molybdenum (Mo) flotation index and the effect of kerosene aerosol dosing method on the kerosene dosage and flotation time, were studied in the flotation of low-grade refractory molybdenum ores using kerosene aerosol. The results revealed that the particle size and concentration of kerosene aerosol had little effect on the Mo grade but had significant effect on the Mo recovery. A smaller particle size and a lower concentration of kerosene aerosol were beneficial to the Mo aerosol flotation. For the received Mo ore samples, the optimized particle size of kerosene aerosol was 0.3-2 μm and the optimized aerosol concentration was 14 mg/L. The compressed air atomizer had a more uniform distribution of aerosol particles than the ultrasonic atomizer, and the aerosol concentration was controlled easily, so the compressed air atomizer was more suitable for the research of aerosol flotation. Compared with conventional flotation in which kerosene was directly added into the ore pulp, the flotation time was reduced by ~30%, and the dosage was decreased by ~20% in aerosol flotation, while the Mo flotation index was similar.     

A modeling study of aerosol effects on cloud radiative property and precipitation

A two-moment (mass and number) warm cloud scheme together with ground and aircraft measurements over Beijing is used in a regional model to study the effects of aerosols on cloud radiative property and precipitation.Using a prescribed tri-modal lognormal aerosol size distribution,the aerosol numbers are calculated from prognostic aerosol masses,for which advection,diffusion,and cloud drop activation/deactivation are considered.Specifically,the accumulation mode of a tri-lognormal aerosol size distribution i...