黄山大气气溶胶微观特性的观测研究

第33卷第2期2010年4月

大气科学学报

T ransactions o fA t m ospheric Sciences

Vo. l 33N o . 2A pr . 2010

银燕, 陈晨, 陈魁, 等. 黄山大气气溶胶微观特性的观测研究[J].大气科学学报, 2010, 33(2):129 136.

Y i n Yan, Ch en Chen, Chen Ku , i et a. l An observational st udy of theM i crophysical Properti es of at m os pheri c aerosol atM t . H uang[J].T ran s A t m os S c, i 2010, 33(2):129 136.

黄山大气气溶胶微观特性的观测研究

银燕, 陈晨, 陈魁, 安俊琳, 王巍巍, 林振毅, 严家德, 王静

(南京信息工程大学中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室, 江苏南京 210044)

摘要:根据2008年4! 7月黄山大气气溶胶观测资料, 研究了气溶胶粒子的数浓度、谱分布特征及其与气象因子的关系, 探讨了雾天和非雾天气溶胶颗粒物时间和尺度分布特点。分析发现, 黄山光明顶春、夏季大气气溶胶数浓度的平均值分别为3 14∀10个/cm 和1 80∀10个/cm , 其中超细

粒子(粒径小于0 1 m 的粒子) 在春夏季分别约占总粒子数浓度的79%和68%; 高数浓度值集中在粒径0 04~0 12 m; 积聚模态气溶胶粒子(0 1~1 0 m ) 在体积浓度分布和表面积分布中占很大比例。结合气象资料比较了雾天与非雾天气溶胶分布的差异, 发现细粒子浓度非雾天大于雾天, 而气溶胶数浓度与温度呈正相关, 与相对湿度成反相关。结果还发现, 黄山在春季以西北风和偏南风为主, 西北风时气溶胶数浓度较高, 在夏季主要以偏南风, 特别是西南风为主, 但是气溶胶数浓度的高值多发生在偏东风的条件下。

关键词:黄山; 大气气溶胶; 数浓度; 谱分布; 气象因子

中图分类号:P402 文献标识码:A 文章编号:1674 7097(2010) 02 0129 08

3

3

3

3

An Observational Study of t heM icrophysical Properties of

At mos pheric Aerosol atM t . Huang

Y IN Yan , CHEN Chen , CHEN Ku, i AN Jun lin , WANG W ei w e, i LIN Zhen y, i

YAN Jia de , WANG Jing

(Key Lab oratory f or A t m os pheri c Physics and Env i ronm ent ofCh i n aM eteorol og i calAdm i n istrati on , NU IST, N an ji ng 210044, Ch i na)

Abst ract :Based on observati o nal data o f at m ospheric aeroso l fro m April to Ju l y 2008at the top of M. t H uang , the characteristics o f aeroso l particles such as number concentration , size distributi o n a nd its re la ti o nsh i p w ith m eteor o log ica l factors were ana l y zed and a co mpari s on w as m ade bet w een c l o udy /foggy and

3-3

clear weather cond itions . The resu lts sho w that the m ean number concentrati o n reaches 3 14∀10c m i n

3-3

spri n g , and 1 80∀10c m i n summ er , respectively , and ultra fine parti c les(s m aller than 0 1 m i n dia m eter) account for 79%and 68%, respectively , in t h e to tal nu m ber concentration i n spring and su mm er . It is a lso s how n that the size d istribution o f aer o so l particles a ll appear as a sing le m ode spectru m in spri n g and summ er , w it h t h e peak value concentr a ti n g at particle si z es o f 0 04! 0 12 m and tha t t h e accu m ul a ti o n m ode partic l e s(0 1! 1 0 m i n dia m eter) do m i n ate i n the vo lu m e and surface distri b uti o ns . It is found that the concentrati o n of fi n e particles is h i g her under non fo ggy w eat h er conditions as com pared w ith foggy periods and that particle concentration is po siti v e ly correlated w ith t h e a ir te m perature and negati v e ly correlated w ith relative hu m i d ity . The results a lso show tha t w hile no rthw est and southerly w i n ds do m i n ate i n s pring , the parti c le concen tration is highestw hen it is no rt h w es. t I n su mm er , high parti cle concentration is observed w hen the w i n d b l o w s fro m the eas. t K ey w ords :M. t H ua ng ; at m ospheric aeroso; l nu m ber concentration ; size distri b uti o n ; m eteor o log i c al factors

收稿日期:2009 07 04; 改回日期:2009 12 08

基金项目:江苏省高等学校创新团队 大气成分变化及其环境、气候效应 ; 江苏省 333人才工程 计划; 国家重点研究发展计划项目

(2006CB403706) 作者简介:银燕(1962! ), 男, 内蒙古丰镇人, 博士, 教授, 博士生导师, 研究方向为云降水物理学及大气气溶胶, yinyan@nu ist . edu . cn.

0 引言

气溶胶不仅可以通过吸收和散射太阳短波辐射和地气系统放出的长波辐射而直接影响气候, 也可通过影响云的微观结构和降水而间接地影响气候。目前, 气溶胶的间接辐射强迫效应是气候模拟和预测中最不确定的因子。随着我国工业化步伐的

[2]

加快, 人为排放气溶胶含量有逐年增加的趋势。认识和理解我国大气气溶胶的时空分布、谱分布和理化特性及其对我国云和降水以及区域气候的影响是亟待解决的科学问题。

研究气溶胶的气候效应必须充分细致地了解气溶胶粒子的谱分布和化学组成特性。近年来, 国内外开展了一系列大气气溶胶的观测和分析。孙玉稳[3]

等分析了1990年秋季石家庄地区不同天气条件下飞机观测大气气气溶胶的观测资料, 认为逆温层和城市热岛效应对气溶胶浓度的分布有着重要影响。黄梦宇等结合气溶胶、云的探测资料对层状云进行分析, 认为云下云滴数浓度和气溶胶之间存在正相关关系。Sn i d er 等

[5]

[4]

[1]

partic le spectro m eter m ode l 1000XP) 观测气溶胶谱分布和数浓度。该仪器可以对空气动力学直径为0 01~10 m 的气溶胶颗粒进行自动计数和粒径分级, 同时可以用于计算颗粒物的表面积和体积浓度。微分迁移率分析仪(DM A ) 和凝结核计数器(CPC ) 用来测量0 01~0 5 m 的气溶胶粒径分布特征, 激光颗粒光谱仪(LPS) 用来测量0 35~10 m 的气溶胶粒径分布特征。仪器的采样流量为:DM A 0 3L /mi n 、LPS 0 70L /mi n 。本观测中设定的时间分辨率为7m i n , 即在7m i n 内仪器扫瞄0 01~10 m 粒径范围并测量出颗粒物个数。仪器在出厂前使用N IST SRM 1691和SRM 1963PSL 标准颗粒物(平均直径为0 269 m 和0 1007 m ) 对DM A 进行标定。CPC 配有双蓄液池设计, 用于防止样品空气中凝结水气对工作液体的污染。LPS 在标定中使用N IST 标准颗粒物。仪器在观测期间对其进行定期检修和标定, 以确保测量结果准确可靠。1. 2 采样地点与采样时间

黄山地处安徽省的南部山区, 位于30#10∃N 、118#09∃E , 山势呈东北、西南向, 东与浙江省天目山相近, 西南延伸至鄱阳盆地, 西与江西省庐山遥接, 北连九华山, 是长江与钱塘江两大水系的分水岭, 南北长约40km, 东西宽约30k m, 面积约1205km , 其中精粹风景区153km 。由于受海拔高度、地理位置和相应大气环流的共同影响, 黄山的气候特征既有华东北亚热带季风特点, 又有山地气候垂直变化的特色。观测点设在黄山光明顶气象观测站(海拔1840m ) 。

观测时间为2008年春季4月18日! 5月17日、夏季6月27日! 7月27日, 每天24h 进行测量。同时, 使用自动气象站测量同步的气象要素资料, 包括温度、压强、风速、风向、相对湿度(RH) 等。

根据观测的实施情况, 由于W PS 适应的环境湿度为0~90%、非冷凝, 在有雾或者是小雨的情况下加了干燥剂, 经数据处理后剔除了部分无效数据。本研究使用的资料是54个有效观测日的测量结果, 共11016组数据

2

2

基于分析ACE 2试验的

观测资料, 认为相对湿度对气溶胶粒子的大小分布

[6]

有影响。M ukai 等分析卫星ADE OS /POLDER获得的气溶胶、水汽和云的资料, 认为气溶胶的数浓度与云滴半径成反比关系, 通过观察卫星传回的全球照片, 认为气溶胶的特性、云的微物理结构和水汽含量之间具有相关性, 气溶胶在云凝结核的形成中扮演着重要角色。Rosenfeld 结合飞机探测和卫星资料分析, 认为污染气溶胶的增加, 使云滴直径减小而

[8][9][10]

抑制降水。牛彧文等、杨军等、延昊等、朱彬等

[11]

[7]

和钱凌等

[12]

则分别对我国不同地区大气气溶

胶理化特性进行了观测分析, 得到了一些有意义的结果。

黄山地处安徽省的南部山区, 海拔高度达1840m, 与周围平原、丘陵形成强烈对比, 黄山顶的大气环境受周围局地污染源的影响较小, 因此, 在黄山顶采集的样品更有区域代表性, 分析探讨其气溶胶的浓度和粒径分布特征以及影响因素, 是了解气溶胶对气候、大气能见度及人体健康影响的重要信息。对于评价大气污染现状, 制定控制对策可提供一些科学支持。

2 结果与讨论

2. 1 颗粒物粒径分布

大气气溶胶的形成、迁移、转化和清除过程及物理和化学性质, 均与其粒径有着直接的关系。文中将空气动力学直径10nm 至10 m 范围内的大气细颗粒物分为5个粒径段, 即10~50nm 、50~100

1 资料与方法

1. 1 实验仪器

使用近年引进的宽范围粒径谱仪(WPS w i d e

3

nm 、100~1000nm 、1~2 5 m 和2 5~10 m 。粒径小于100nm 的超细颗粒物(ultra fi n e parti cles) , 主要是由污染气体经过复杂的多相大气化学反应转化而成, 或者由高温下排放的过饱和气态物质冷凝而成。这部分粒子在大气中最不稳定, 而是很快通过碰并而长大, 或者成为云或雾滴的核, 其寿命通常不超过1h 。文中体积浓度、表面积浓度是在球形粒子假定下计算的。2. 1. 1 颗粒物数浓度分布特征

表1为观测期间春夏两季不同粒径范围颗粒物的数浓度。由表1可见, 在春季, 粒径为0 01~0 05 m 、0 05~0 1 m 、0 1~1 0 m 颗粒物的数浓度占总数浓度的比例分别为47 8%、31 5%、20 9%, 其中0 01~0 05 m 粒子浓度最高, 1~2 5 m 和2 5~10 m 粒径段粒子的数浓度和其他3个粒径段的数浓度相比小3个数量级以上。其中0 01~0 1 m 的超细粒子数浓度大约占79%。

表1 春夏两季黄山观测的各粒径范围内气溶胶数浓度

[13]

春季, 气溶胶数浓度的平均数浓度是3135个/cm 。

在夏季, 粒径为0 01~0 05 m 、0 05~0 1 m 、0 1~1 0 m 颗粒物的平均数浓度占总数浓度

的比例分别为33 8%、34 08%、32 09%, 3个粒径范围的比例较均衡, 超细粒子数浓度所占的比例大概为68%。粒径为0 01~0 05 m 的颗粒物比起春季占的比例要小14%, 由于夏季黄山阴雨天、雾天较多, 0 01~0 05 m 粒径范围内的气溶胶可以通过布朗运动并入水滴, 或者是通过吸湿长大成较大粒子。夏季的气溶胶数浓度平均值为1798

3

个/cm 。

不管春季还是夏季, 超细粒子所占的比重的都很大。Buzo rius 等

[13]

和Peters 等

[14]

认为, 衡量大气

污染对人体的危害程度可能是数浓度, 而不是质量

[15]

浓度。一些实验室研究也发现, 在相同的质量下, 细颗粒物对人体健康的影响更大。因此, 对超细颗粒物的浓度应引起更多关注。

T ab l e 1 T he particle nu m ber concentra tion o f d ifferen t size s i n spri ng and su mm er

粒径范围/ m

春季

0 01~0 050 05~0 10 1~1 01 0~2 52 5~10

夏季

0 01~0 050 05~0 10 1~1 01 0~2 52 5~10

平均值[1**********] 230 [1**********]0 320 03

最大值[1**********]831 040 [1**********]00 470 10

最小值92 0078 0012 [1**********]410 220 01

标准偏差615 42114 0449 420 [1**********] 060 02

个/cm 3

平均值所占百分比/%47 8031 5020 900 0090 00133 8034 0832 090 030 002

表2为黄山光明顶粒径为0 3~10 m 的可吸入颗粒物数浓度变化的相关统计数据。与1988、1989年的观测结果相比, 近20a 来, 黄山0 3~10 m 可吸入颗粒物数浓度没有明显增加。

表2 大气气溶胶数浓度年变化特征的比较

T ab l e 2 T he annual va riati on s o f particle nu m ber concentra

tion

时间1988 09、1989 052008 04、2008 05

平均值131135

最大值638605

[16]

主要是因为黄山海拔较泰山高, 与地面相对高度差大, 与周围平原、丘陵形成强烈的对比, 山顶的大气

环境受周围地面的污染源的影响较小, 而且黄山阴雨天、雾天较多, 春夏两季又是降水较多时期, 当出现降水天气时, 降水将大气中的污染物溶解或者冲刷下来, 使污染物浓度降低。

表3 本研究结果与其他清洁地区研究结果的比较T able 3 C om par is on o f M . t H uang w it h o t her c l ean area

个/cm 3

数浓度

研究地点

10~100nm

100~500nm

1419563

高健[17]本研究

泰山黄山

51932485

文献出处

个/c m

最小值9 414

3

表3将本研究中的超细颗粒物(d

比。可以看出, 黄山观测点的浓度小于泰山站。这

2. 1. 2 颗粒物数浓度谱分布特征及其季节变化

图1是大气细颗粒物平均数浓度谱分布。由图1可见, 黄山春夏两季平均数浓度谱谱型相似, 峰值集中在0 04~0 12 m 的细粒子区, 在此峰值区间, 春季的数浓度大概是夏季的两倍; 在0 5~0 7 m 范围内还有较小的峰值, 这主要是因为仪器的不同测量原理造成的。对比国内外其他地区以及泰山山顶大气气溶胶粒子数浓度谱分布(表4) 可知, 德国两个地区数浓度谱的峰值相差不大, 都出现在超细粒子段(小于0 1 m ); 我国城市峰值主要出现在积聚模态:南京的主峰是在超细粒子段; 北京的峰值在0 1~0 45 m; 比起泰山, 黄山的峰值要偏向较大的粒子。由于在

和质量谱是相似的, 可以近似反映粒子质量谱的变化规律和污染特征。

图2给出的是春夏两季各个粒径颗粒物体积浓度所占的百分比, 在春季(图2a), 体积浓度主要分布在0 1~1 0 m 的积聚模态范围内(所占比例为86%), 特别是0 5~1 0 m 范围内(所占比例为50 61%) 。在夏季(图2b), 体积浓度仍然主要分布在0 1~1 0 m 的积聚模态范围内, 所占比例同样是86%, 只是0 5~1 0 m 范围所占比例有所上升, 占到了62 22%, 这主要是由于夏季相对湿度比较高, 核模态更容易通过碰并、聚并、凝结、吸附而增

大成积聚模态。

图1 黄山春夏平均数浓度谱分布

F i g. 1 T he size distributi o n o f m ean nu m ber concentrati on

i n spring and su mm er

表4 国内外部分地区大气气溶胶粒子数浓度谱分布T ab l e 4 T he size d istr i buti on o f m ean nu m ber co ncentrati o n i n

som e area s at hom e and abroad

研究地点德国E rfu rt 地区[18]德国M un i ch 地区[19]南京北京

[20]

图2 春季(a) 、夏季(b) 各粒径颗粒物体积浓度的百分

比分布F ig . 2

The percentage o f m ean v o l u m e concen tra tion o f d ifferen t size s i n (a) spri ng and (b) su mm er

m

第2峰值中心0 158~0 2510 052~0 0800 4~0 80 15~0 3

!

!

第1峰值中心0 016~0 0250 016~0 0250 02~0 10 02~0 080 1~0 450 04~0 12

2. 2 颗粒物表面积浓度分布特征

气溶胶粒子的表面积浓度是大气异相化学反应的重要参数。图3给出的是各粒径颗粒物表面积浓度春季、夏季百分比分布。可见在10nm ~10 m 的颗粒物, 表面积浓度主要集中在0 1~1 0 m 的积聚模态范围内, 在此粒径范围的颗粒物在春夏季各占总数的比例为82%、86%。在春季, 100~200nm 粒径范围的颗粒物最多, 占的比例为33 7%, 而在夏季则向较大的粒径范围转移, 0 5~1 0 m 粒径范围的颗粒物最多, 占的比例为41 41%。

泰山[17]

[21]

黄山[本研究]

2. 1. 3 颗粒物体积浓度分布特征

数浓度的分布很难反映尺度较大的粒子的分布特征。体积谱和质量谱之间只相差一个密度, 实测的资料表明

[21]

:一般情况下, 气溶胶粒子的体积谱

图3 春季(a) 、夏季(b) 各粒径颗粒物表面积浓度的百分比分布

F i g. 3 The percentage o f m ean s urface concen trati on o f d ifferent sizes i n (a) spring and (b) su mm er

从表1、图2和图3可以看出, 颗粒物数浓度在小粒径范围内, 超细粒子所占的比重的都很大; 表面积浓度和体积浓度则主要集中在积聚核模态。春夏两季, 夏季的值比起春季都向较大的粒径范围移动。这主要是因为夏季黄山受太平洋上空水汽含量大的暖气团的影响, 阴雨天较多, 加之云雾天亦较多, 气溶胶细粒子可以作为雾滴的凝结核被核化清除, 也可通过降水冲刷以及与雾滴的湍流和碰并过程清除。同时, 由于核模态的粒子是不稳定的, 可以通过增长和聚合转化为积聚模态, 是积聚模态的源态粒子的表面积浓度和体积浓度则大于春季。2. 3 大气气溶胶日变化的季节特征

图4给出的是春季、夏季大气气溶胶数浓度日变化。由图可知, 春夏两季数浓度均是下午大于上午, 且春季的数浓度明显大于夏季。春季在18时达到最大值4500个/cm , 在7时达到最小值2206个/c m ; 夏季在18时达到最大值2688个/cm , 在7时达到最小值1456个/cm 。这与陈金荣等在1988和1989年在黄山观测结果不同。由于是高山站, 远离排放源, 虽然可以受到边界层污染气团输送的影响, 但是由于排放源直接影响的可能性较小, 主要受到边界层发展和山谷风的影响。日出后, 山坡增热较快, 温度高于山谷上方同高度的空气温度, 水平温度梯度由山坡指向谷中, 坡地上的暖空气不断上升, 并从山坡流向谷地上方, 谷底的空气则沿山坡向上补充流失的空气, 故在山坡和山谷间产生热力环流, 风由山谷吹向山坡。由于气溶胶粒子浓度随高度减少, 使得低层浓度高的气溶胶粒子向上输送, 对气溶胶有一定的积累作用, 所以气溶胶浓度下午比上午高。到了晚上, 山坡因辐射冷却, 其降温速度比同高度的空气要快, 冷空气沿坡地下流入山谷, 形成一个

3

[18]

3

3

3

[22]

与白天相反的热力环流, 风由山坡吹向山谷, 气溶胶浓度降低。

由于粒子受相对湿度影响较大, 其中细粒子最为显著, 能够吸湿长大成较大的粒子, 而在粗粒子段不显著; 黄山在夏季是多雨多雾的季节, 较大雾粒子可以通过湍流输送作用和重力沉降作用对气溶胶粒子有清除作用, 同时雨水对粒子也有冲刷清洁作用,

这些因素使得夏季的数浓度较小。

,

这些都使得夏季的超细粒子明显小于春季, 积聚模

图4 春季和夏季大气气溶胶数浓度的日变化F ig . 4 D iurna l v ariations o f the parti c le nu m ber co n

cen tra ti on i n spr i ng and su mm e r

2. 4 气溶胶浓度谱分布与气象条件的关系2. 4. 1 雾天气溶胶粒子浓度谱分布特征

在观测期间, 经常出现雾, 根据自动气象站的记录, 选取春季雾天与非雾天进行对比。图5给出了雾天、非雾天气溶胶粒子数浓度的谱分布, 由图可以看出, 雾天和非雾天的谱型相似, 非雾天的细粒子浓度比雾天要多, 即在0 02~0 3 m 范围内。在非雾天, 数密度的最大值在0 04 m 达到最大值2973个/(c m % m ), 而在雾天最大值只有2076个/(c m % m ) 。说明雾滴对小粒子的清除作用, 小粒

33

134大气科学学报

(2) 温度与相对湿度

第33卷

子也可以吸湿长大成较大粒径的粒子。也可能是非雾天太阳辐射较雾天强, 由气粒转化机制生成的小粒子更多。

图7给出了气溶胶数浓度与温度和相对湿度的时间序列关系, 可以看出气溶胶数浓度和温度呈显著的正相关, 而和相对湿度成反相关。较高的温度和较低的相对湿度, 这样的气象条件对超细颗粒物的形成和生长十分有利

[13]

, 而且相对湿度增大到一

定程度时, 细粒子之间、细粒子与粗粒子之间相互碰撞、聚并, 从而引起细粒子数目减少, 总的气溶胶数

浓度减少。

图5 雾天、非雾天气溶胶粒子数浓度的谱分布F i g. 5

The m ean nu m ber distributi o n i n fog gy and non fo ggy w ea t her

2. 4. 2 气溶胶数浓度与气象要素分析

在黄山观测点, 剔除雾日和降水日资料, 选取4月24日、25日和26日来研究气溶胶和气象要素之

间的关系。

(1) 风向和风速

图6给出了气溶胶数浓度与风速之间的时间序列, 很明显可以看出, 风向主要以西北风为主。在同一风向下气溶胶数浓度与风速呈负相关关系, 风速较大时, 气溶胶数浓度较小, 风速较小时, 气溶胶数浓度较大,

风速较大时利于污染物的扩散。

2. 4. 3 气溶胶数浓度与测站风向的分析

为了研究春夏两季测站不同风向下气溶胶浓度的变化, 且由于降水对浓度有一定的冲刷作用, 本节把气溶胶观测期间分为雾天、非雾天和降水日。

春季观测期间降水较少, 没有单独给出雾天有降水的风向玫瑰图。图8a 是春季非雾天、雾天风向玫瑰图, 由图可以看出, 在春季无雾天气主要以偏南风和西北风为主, 西北风时气溶胶数浓度值较大, 偏南风时浓度值较小一些。而由图8b 知在雾天气溶胶数浓度明显比非雾天要高, 风向仍主要是西北风和南风, 在西北风的时候浓度明显要高于南风。 图9给出的是夏季雾天无降水、雾天有降水日的风向玫瑰图。由图9a 可以看出夏季雾天风向主

图6 气溶胶小时平均数浓度(a) 与风向(b) 、风速(c) 的

时间序列

F i g. 6 T he ti m e se ries o f (a) m ean nu m be r d istr i bution ,

(b) w i nd d irec tion and (c) w i nd s peed

图7 气溶胶数浓度(a) 与温度(b) 、相对湿度(c) 的时间

序列

F ig . 7 T he ti m e ser i es o f (a ) m ean nu m ber distributi on ,

(b) te m perature and (c) re l a ti ve hu m i d ity

要分布在偏南风风向上, 主要是西南风, 但是浓度的高值是在偏东风的条件下, 西北风条件下的浓度值较小。雾天有降水的情况下(图9b ), 风向主要以150~330为主, 西南风出现的频率最高, 西北风的条件下浓度值较低。

第2期银燕, 等:黄山大气气溶胶微观特性的观测研究135

图8 春季非雾天(a) 和雾天(b) 的风向玫瑰图

F i g. 8 The w ind directi on ro se m ap i n (a) non fo ggy and (b) fog gy w eathe r i n spr i ng

图9 夏季雾天无降水(a) 和雾天有降水日(b) 的风向玫瑰图

F i g. 9 The w ind directi on ro se m ap i n fog gy w ea t her (a) w it hout precipita tion and (b) w ith precipita tion i n su mm e r

综上所述, 在春季黄山以西北风和偏南风为主, 西北风时气溶胶数浓度较高, 夏季主要以偏南风为主, 西南风的频率最高, 但是气溶胶数浓度的高值出现在偏东风的条件下。

大于上午。且春季的数浓度明显大于夏季。

(2) 数浓度谱分布集中在0 04~0 12 m 。积聚模态气溶胶粒子在体积浓度分布和表面积分布中占很大比例。

(3) 气溶胶数浓度与风速和相对湿度呈负相关关系, 与温度呈正相关关系。较高的温度和较低的相对湿度, 这样的气象条件对超细颗粒物的形成和生长十分有利, 而较高的相对湿度和较低的温度则抑制埃根核模态颗粒物的生成和成长, 而且相对湿度增大到一定程度时, 细粒子之间、细粒子与粗粒子之间相互碰撞、聚并, 从而引起细粒子数目减少, 总的气溶胶数浓度减少。

(4) 在春季黄山以西北风和偏南风为主, 西北风时气溶胶数浓度较高, 夏季主要以偏南风, 特别是西南风为主, 但是气溶胶数浓度的高值在偏东风的条件下出现。

3 结论

本研究在黄山光明顶设立采样点, 探测2008年春季4月18日! 5月17日、夏季6月27日! 7月27日粒径为0 01~10 m 的气溶胶颗粒的浓度和谱分布特征, 比较分析雾日和非雾日气溶胶粒子的浓度变化、谱分布及其受气象条件影响的变化规律, 得到以下几点结论:

(1) 黄山光明顶春季大气气溶胶数浓度的平均值是3 14∀10个/c m , 夏季的数浓度平均值为1 80∀10个/cm , 其中超细粒子(粒径

3

33

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136大气科学学报

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(责任编辑:倪东鸿)