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高湿度的污染天矿尘气溶胶外观的非均相化学反应可造成其形貌和吸湿性的显明改变


  矿尘气溶胶是大气气溶胶的紧张组成部分,不仅可以作为云凝结核来参与气候天气过程,东亚矿尘气溶胶的长距离输送和沉降过程还能影响海洋生物的运动。因为特别的地理位置,我国华北地区春季沙尘气候频发,碱性的矿尘气溶胶在大气中与人为污染物相互作用可造成其形貌特性和活性的显明改变,进而产生复杂的天气效应。目前对于矿尘气溶胶混合态的研究重要基于激光雷达和卫星(CALIPSO),但对于气溶胶体积退偏比的测量存在盲区,难以区特别混和内混状况的矿尘和人为二次污染物。

  近期,我所“青年千人计划”潘小乐研究员与博士生田雨,行使单颗粒物后向散射光偏光率的测量技术,实现了对北京地区大气颗粒物退偏性子的长期观测和混合态判别。研究注解,在北京地区的冬春季节,26.7%的污染天(PM2.5>75μg/m3)中大气含有较高的粗模态颗粒物。尤其在冬季,污染天粗颗粒物的退偏比因为外观非均相过程和吸湿过程,可减低约13%。该研究注解采用传统遥感技术对大气矿尘气溶胶混合态的研究,可能会低估矿尘气溶胶对东亚地区污染过程的影响。该研究成果已在《Atmospheric Chemistry and Physics》发表。

  图1. (a)北京地区大气中粗模态颗粒物(粒径=5μm)的退偏比(DR)与相对湿度(RH)和PM2.5/PM10的关系

  


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