北京地区大气气溶胶的飞机探测个例研究

【作者】 张蔷； 赵春生； 铁学熙；

【机构】 北京市人工影响天气办公室； 北京大学物理学院大气科学系； National Center for Atmospheric Research,Boulder,CO USA；

【摘要】 2005年4月29日利用机载气溶胶光学探头对北京及周边地区细模态和粗模态的大气气溶胶谱分布情况进行了探测。根据飞机探测资料结合一个区域传输和动力模式(WeatherResearchandForecastCoupledwithatracertransportmodel,WRF-Tracer)和Modis(Moderate-resolutionImagingSpectroradiometer)卫星资料进行分析研究。观测结果显示2005年4月29日北京地区的气溶胶污染非常严重。Modis卫星反演该地区的气溶胶光学厚度AOD(aerosolopticaldepth)超过2.0。气溶胶质量浓度达到160μgm-3。分析表明北京地区气溶胶污染有三个重要的区域源,1)来自戈壁的长距离输送源粒子尺度为0.5至4μm;2)北京地区南部的传输影响;3)北京地区的局地排放。在沙河机场探测到气溶胶数浓度垂直方向上变化明显。细模态气溶胶粒子主要集中在边界层内,粒子浓度为5000cm-3,粒子尺度约为0.3μm,质量浓度为144μgcm-3。但是粗模态粒子(沙尘粒子)主要在边界层上数浓度为2.5cm-3,质量浓度达120μgcm-3。在边界层顶存在一个逆温层,这个逆温层抑制了边界层和对流层上部的混合,沙尘粒子在逆温层上稳定的传输。本文的研究表明将飞机观测、数值模拟和Modis卫星资料相结合能够得到北京地区气溶胶粒子源地和空间分布。本文仅是根据2005年4月29日的探测资料进行的个例分析研究。更多还原