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南京冬季持续性强浓雾天气中三级分档雾水的理化特性分析

康博识  樊曙先  张悦  李皓  孙玉  
【摘要】:2013年12月7—9日南京出现持续性强浓雾天气过程。利用观测试验中获取的三级分档雾水和分粒径气溶胶的水溶性离子浓度,气溶胶数浓度谱、雾滴谱以及自动气象站获取的气象要素等资料,通过对比研究浓雾过程中4—16μm(3级)、16—22μm(2级)、22μm(1级)3个粒径范围雾滴(雾水)与分粒径气溶胶的微物理特征和化学特性,探讨不同粒径气溶胶粒子吸湿增长对雾滴的贡献以及气溶胶离子组分对不同尺度雾滴化学性质的影响。结果表明,在强浓雾天气中,能见度为50 m左右,短波辐射减弱形成稳定逆温层,有助于污染气溶胶的累积并吸湿增长向雾滴转化。雾滴的增加主要集中在小滴范围,直径在0.5—1μm的气溶胶粒子对其贡献最大。各粒径段气溶胶中阴离子NO_3~-和SO_4~(2-)均表现出较高值,阳离子中Ca~(2+)浓度最高。三档雾水中各阴、阳离子浓度均在4—16μm小滴雾水中最高,16—22μm中滴雾水和22μm大滴雾水的阴、阳离子浓度没有明显的高低之分。阳离子中Ca~(2+)的浓度在第1级小滴雾水中最高,2级和3级雾水中NH+4的浓度最高,阴离子中NO_3~-和SO_4~(2-)在各级雾水中浓度相差不大。雾水pH值2.7—6.9,呈酸性,小雾滴酸性更强。

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