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沙漠与绿洲气象Desert and Oasis Meteorology第18卷第2期2024年4月随着经济的高速发展和工业化、城镇化加快，雾霾天气频发，大气环境污染等环境气象问题凸显。
2013年以来，我国相继出现多次大范围持续性雾霾天气[1-4]，PM 2.5大范围严重超标，对城市交通和人民的健康生活造成严重影响，大气环境问题已成为政府和相关学者关注的焦点[5-7]，迫切需要对颗粒物污染的复杂形成机制和气象影响进行深入探究[8-11]。
国内外学者针对不利气象条件对空气污染影响展开了广泛深入的研究。
Seinfeld 等[12]研究了大气气溶胶和空气污染及其之间的关系，Flocas 等[13]、Pope 等[14]研究表明天气环流在污染事件的形成中起着至关重要的作用。
Wang 等[15]认为气候因子也会影响雾—霾的形成。
张小曳等[16]指出我国现今雾—霾问题的主因是严重的气溶胶污染，但气象条件对其形成、分布、维持与变化的作用显著，通过对比排放和气象条件对区域霾形成的贡献，发现一次排放的气溶胶与排放强度关系密切，而二次气溶胶的形成与变化受气象条件影响大。
陈镭等[17]研究发现槽后西北气流、垂直层结稳定及地面气压场较弱的条件有利于上海地区污染物积聚和维持。
马学款等[18]发现一定的大气扩散能力和强有力的减排措施，是形成“APEC 蓝”的主要原因。
也有学者[19-21]从不同角度研究了京津冀、长江三角洲气象条件对大气污染陕西省环境气象条件评估指数时空变化特征研究苏静1，孙娴2*，胡琳2，林杨3，王琦2（1.陕西省大气探测技术保障中心，陕西西安710014；2.陕西省气候中心，陕西西安710014；3.陕西省气象科学研究所，陕西西安710016）摘要：基于陕西省10地市2015—2020年PM 2.5浓度实况监测数据和气象条件评估指数EMI ，统计分析EMI 和PM 2.5相关性及近年EMI 的时空分布特征，定量评估气象条件变化及综合治理措施对陕西环境空气质量的影响。
大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制引言：大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒，由固态或液态物质组成，尺寸范围从亚微米到数十微米不等。
这些微粒对大气环境具有重要的影响，其中最明显的效应就是对能见度、云和降雨的影响。
本文将探讨大气气溶胶对这些气象要素的作用机制。
一、大气气溶胶对能见度的影响机制1. 散射作用：大气中的气溶胶微粒能散射可见光，使得光线透过大气时遇到更多的散射微粒，从而降低能见度。
其中，散射角度越大，散射现象越明显，能见度减小越明显。
不同类型的气溶胶具有不同的散射特性，如硫酸盐气溶胶的散射效应最为明显。
2. 吸光作用：某些气溶胶微粒能够吸收可见光，降低光线的传播。
这种吸光作用主要取决于气溶胶的成分和大小。
特别是对于黑碳等吸收能力较强的气溶胶，可导致光线被吸收而使能见度下降。
3. 光学杂乱反射：大气中的气溶胶能够改变光线的方向，从而扰乱光线的传播。
这种光学杂乱反射作用也会导致能见度的减小。
二、大气气溶胶对云的影响机制1. 影响乳化：大气中的气溶胶水分呈现成为云滴或凝结为冰晶的初始核，促进云的形成和增长。
气溶胶的浓度和大小分布对云滴的形成和数量产生显著影响。
2. 改变云的微物理特性：气溶胶可导致云滴的数量增多，这样会增加云的光学厚度，改变云的反射和吸收特性。
此外，气溶胶还可以影响云滴的尺寸分布和凝结速率，从而改变云的性质和发展过程。
3. 影响云中水气的凝结和降水：气溶胶在大气中作为凝结核，在云滴或冰晶形成的过程中起到关键作用。
气溶胶的存在能够影响云中水气的凝结速率和降水过程，从而影响降水的形式和强度。
三、大气气溶胶对降雨的影响机制1. 影响云的演变：气溶胶的存在会改变云的演变过程，影响云的发展和增长，从而对降雨量和降水区域产生影响。
2. 改变云内部的物理条件：气溶胶对云滴形成和发展的影响，会改变云内部的物理条件，如湿度和温度的分布，从而影响降水的形式和降水粒子的大小。
第16卷 第7期2008年7月 光学精密工程 Optics and Precision Engineering Vol.16 No.7 J ul.2008 收稿日期:2007209224;修订日期:2007212229. 基金项目:中国科学院知识创新工程资助项目(No.KGCX22SW 2413);合肥物质科学研究院院长基金资助项目文章编号 10042924X (2008)0721177204气溶胶细粒子与能见度的相关性李学彬,宫纯文,徐青山,魏合理(中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学研究中心,安徽合肥230031)摘要:为了分析气溶胶粒子特别是细粒子(PM 2.5)对能见度的影响,从理论上建立了气溶胶细粒子与能见度的关系,分析了谱分布的变化对PM 2.5/PM 10和细粒子消光所占总消光比重的影响。
对测量数据与理论计算结果进行了对比分析,结果表明:所建立的气溶胶细粒子与能见度的关系是合理的,理论计算的误差小于30%,这对治理污染和提高城市能见度具有指导意义。
关 键 词:大气光学;大气气溶胶;能见度;细粒子中图分类号:X831;P427.1 文献标识码:AR elationship bet w een aerosol f ine particle and visibilityL I Xue 2bin ,DON G Chun 2wen ,XU Qing 2shan ,WEI He 2li(Center f or A tmos p heric O ptics ,A nhui I nstit ute of O ptics an d Fi ne Mechanics ,Chi nese A cadem y of S ciences ,Hef ei 230031,Chi na )Abstract :The effect of aerosol fine particle (PM 2.5)o n t he visibility was discussed ,and t he relation 2ship between PM 2.5and visibility was established t heoretically.The relative PM 2.5/PM 10and extinc 2tion coefficient were analyzed wit h changing of particle dist ributions based on Mie scattering t heory.By comparison of measured data and calculated values ,experimental result s indicate t hat t he pollution of PM 2.5is t he main factor t hat result s in visibility dropping ,and t he error of calculated value is less t han 30%,which is significant for dealing wit h pollution of PM 2.5and improving at mosp heric visibili 2ty.K ey w ords :at mo sp heric optics ;aerosol ;visibility ;fine particle1 引 言 大气气溶胶是大气的重要组成部分,是大气物理化学过程中的一个重要因素,大气科学的很多领域都与气溶胶有关。
西安市两次雾霾期间气象要素和气溶胶特性分析杨文峰;李星敏;陈闯;刘瑞芳;杜川利【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2015(035)008【摘要】利用气象要素和气溶胶观测资料,分析了西安市2013年12月17～25日、2014年2月20～26日两次雾霾过程的气象要素风、温、湿变化,气溶胶质量浓度、粒子谱分布及散射系数的变化及其在雾霾天气的形成、发展、维持与变化中的作用.结果表明:APS观测的粒子谱变化表明,雾霾过程中,粒径在0.5～0.835μm之间的粒子的数浓度增加最明显,雾霾后,＜2μm和＞3.5μm粒子的数浓度下降显著;SMPS观测的粒子谱变化表明,霾过程中细粒子的数浓度主要集中在30～300nm,且具有明显的日变化特征,08:00～14:00、18:00～02:00为数浓度的大值时段,细粒子段污染物浓度的增加主要是由粒径大于140nm以上的粒子引起的.散射系数的增加与粒径小于1.0μm粒子的数浓度增加有关,也是雾霾期间能见度恶化的重要原因之一.【总页数】9页(P2298-2306)【作者】杨文峰;李星敏;陈闯;刘瑞芳;杜川利【作者单位】陕西省气象局,陕西西安710014;陕西省气象科学研究所,陕西西安710014;陕西省气象科学研究所,陕西西安710014;陕西省气象台,陕西西安710014;陕西省气象科学研究所,陕西西安710014【正文语种】中文【中图分类】X51【相关文献】1.西安市一次霾过程中气溶胶垂直分布特征及气象要素影响 [J], 王潇;曹念文;黄婧婷;王贺;周杰;郑凯端2.成都市雾霾期间气象要素与环境空气质量状况的对比分析 [J], 王红磊;刘文;全利3.青奥会期间南京市雾霾灾害事件及气溶胶特性分析 [J], 于文金;于步云;苏荣;谢涛4.基于污染物和气象要素的北京市雾霾影响因素分析 [J], 许昌日;朱法华;刘丹丹;史丽羽5.2004年春夏季两次沙尘暴期间地面气象要素变化特征对比分析 [J], 牛生杰;岳平;刘晓云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大气气溶胶对能见度的影响及其治理研究一、引言大气污染是当前社会所面临的重要问题之一，其中大气气溶胶是主要的污染成分之一。
大气气溶胶指的是悬浮在大气中的固体或液体微粒，其来源包括工业排放、交通尾气、生物质燃烧等。
气溶胶粒子的存在会对能见度产生显著影响，降低空气透明度，影响人们的生活质量和行车安全。
因此，研究大气气溶胶对能见度的影响以及相应的治理方法显得尤为重要。
二、大气气溶胶对能见度的影响大气气溶胶对能见度的影响主要体现在两个方面：散射作用和吸收作用。
1. 散射作用大气气溶胶粒子的大小与波长大小相当，它们会散射光线，导致光线的传播路径改变。
尤其是在可见光波段，气溶胶粒子会使光线呈现散乱分布，从而降低能见度。
这种散射作用与气溶胶浓度、粒径大小等因素有关，浓度越高、粒径越大，散射作用的影响就越显著。
2. 吸收作用一些特定类型的大气气溶胶粒子对光线会产生吸收作用，吸收掉一部分光子能量。
这种作用会导致光线的能量减弱，进而降低能见度。
例如，黑碳是一种常见的大气吸收气溶胶，它主要来源于燃烧活动，能够吸收可见光，并对能见度造成明显的不利影响。
三、大气气溶胶治理研究为了减轻大气气溶胶对能见度的影响，需要进行相应的治理研究，并采取有效的措施。
1.源头治理源头治理是减少大气气溶胶排放的重要手段。
通过加强环保法规的制定和执行，对工业企业、交通运输等污染源进行严格管控，推动绿色生产和清洁能源的使用，可以有效减少气溶胶的排放，降低其对能见度的不利影响。
2.技术创新随着科技的进步，相关领域的技术也在不断发展和创新，为大气气溶胶治理提供了新的思路和方法。
例如，基于气溶胶物理和化学特性的研究，可以开发出高效的治理装置，如静电除尘器、高效颗粒过滤器等，以净化空气中的气溶胶粒子。
3.国际合作大气气溶胶的治理是全球共同面临的问题，需要各国间加强合作，共享经验和资源。
通过国际合作，可以共同制定和落实全球环境污染治理标准，共同推动气溶胶治理研究和实践，最终达到全球大气质量的改善。
大气气溶胶浓度与能见度的变化关系近年来，随着人们对大气污染日益关注，大气气溶胶的影响也逐渐被人们所重视。
大气气溶胶是指悬浮在空气中的微小颗粒物质，包括各种颗粒状物质和云雾中的微小水滴。
它们对气候、环境和人类健康都有着深远的影响。
其中，大气气溶胶浓度与能见度之间的关系备受研究者们的关注。
首先，大气气溶胶的物理特性对能见度有着直接的影响。
大气中的气溶胶颗粒会散射和吸收光线，使得光线传播过程中发生方向的改变。
而能见度则是指远处物体的清晰程度，也就是能够被肉眼观察到的最远距离。
当大气中的气溶胶浓度增加时，散射和吸收光线的能力增强，导致光线传播到达观察者时的强度减弱，从而降低了能见度。
因此，可以认为大气气溶胶浓度与能见度存在着负相关关系。
其次，大气气溶胶的化学成分也会对能见度产生影响。
大气气溶胶的主要成分包括硫酸盐、铵盐、有机物质、黑碳等。
其中，含有硫酸盐和有机物质的气溶胶颗粒对能见度的影响较为明显。
硫酸盐气溶胶是由于化石燃料燃烧和工业排放等原因形成的，而有机物质气溶胶则主要来自于植物排放和大气化学反应等。
这些气溶胶颗粒在大气中存在时间较长，在光线的照射下会发生一系列的化学反应，形成能够散射光线的颗粒物，从而降低能见度。
此外，大气气溶胶的来源和排放也对能见度产生了重要影响。
随着人类活动的不断增加，各类气溶胶的排放也随之增加。
例如工业生产的废气排放、交通运输所产生的尾气、农业活动中的燃烧等，都会导致大气中气溶胶的浓度增加。
特别是在大城市和工业区，气溶胶污染较为严重，时常出现能见度差的情况。
这些排放源释放出的气溶胶会随着风向传输，进一步影响周围地区的能见度。
此外，季节变化也会对大气气溶胶浓度和能见度产生一定的影响。
夏季由于空气温度升高、降水增加等原因，大气中的气溶胶浓度通常较低，能见度较好。
而在冬季，由于大气层结稳定、降水减少等原因，气溶胶颗粒在空气中积累较多，导致大气气溶胶浓度增加，能见度明显下降。
此外，季节变化还会影响到生物活动和植物生长，从而间接影响到气溶胶的产生和分布。
MODIS气溶胶光学厚度反演的西安市颗粒物浓度研究郑俊;杨志强;张凯南;高旺旺【摘要】利用Terra卫星携带的传感器MODIS卫星遥感数据,基于暗像元法反演具有1 km分辨率的气溶胶光学厚度(AOD)产品,并进行精度对比验证工作.再利用ECMCF分析资料中的边界层厚度和相对湿度分别进行垂直订正和湿度订正,建立MODIS气溶胶光学厚度与地面颗粒物浓度间的关系模型.实验选取陕西省西安市为研究区域,获取西安地区2017年气溶胶分布图及AOD与颗粒物浓度的关系模型.结果表明:MOD02反演结果与NASA提供的MOD04气溶胶产品具有很高的一致性,相关系数达到0.88,具有非常显著的相关性;MODIS光学厚度与地面PM2.5、PM10浓度的直接相关性较差,经过湿度订正与垂直订正后得到的相关性进一步提高,相关系数达到0.71、0.62,可用于估算地面颗粒物浓度并监测区域环境空气质量.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2018(027)012【总页数】6页(P19-23,30)【关键词】MODIS;大气颗粒物浓度;垂直订正;暗像元反演;湿度订正;气溶胶光学厚度【作者】郑俊;杨志强;张凯南;高旺旺【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院 ,陕西西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院 ,陕西西安 710054;长安大学地质工程与测绘学院 ,陕西西安710054;长安大学地质工程与测绘学院 ,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】P228大气气溶胶是指大气中的固体和液体微粒与气体载体共同组成的多相体系，大气气溶胶可以影响地球的辐射收支平衡和温室气体的浓度和分布，同时气溶胶的大量存在会严重污染大气质量进而影响人类健康[1-2]。
气溶胶作为大气辐射和大气光学中的重要物理量，一定程度上表征了整层大气中颗粒物的浓度和光学特性。
流行病学研究表明，PM10或PM2.5浓度(空气动力学直径分别小于10 μm或2.5 μm)与公共疾病、呼吸系统疾病和心血管疾病死亡率密切相关，PM浓度已成为衡量大气污染程度的重要指标，受到世界各国环保、卫生、科学等行政管理部门的重视。
《MODIS气溶胶光学厚度产品在地面PM10监测方面的应用研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，空气质量问题日益突出，其中颗粒物（PM）污染成为关注的焦点。
PM10作为颗粒物污染的重要指标之一，其浓度的准确监测对于环境保护和公众健康具有重要意义。
传统的地面PM10监测方法虽然具有较高的准确性，但往往受限于空间覆盖范围和实时性。
近年来，遥感技术为大气环境监测提供了新的手段，其中MODIS气溶胶光学厚度产品作为一种遥感数据产品，在地面PM10监测方面展现出良好的应用前景。
本文旨在探讨MODIS气溶胶光学厚度产品在地面PM10监测方面的应用研究。
二、MODIS气溶胶光学厚度产品概述MODIS（中分辨率成像光谱仪）是搭载在卫星上的遥感仪器，能够提供全球范围的气溶胶光学厚度数据。
气溶胶光学厚度是指大气中气溶胶粒子对光的消光能力，与颗粒物的浓度有一定的相关性。
MODIS气溶胶光学厚度产品通过遥感技术获取，具有空间覆盖范围广、时间连续性强、获取速度快等优点。
三、MODIS气溶胶光学厚度产品在地面PM10监测中的应用1. 数据获取与处理本研究首先获取了MODIS气溶胶光学厚度产品和地面PM10监测数据。
通过对MODIS数据进行辐射定标、大气校正等预处理，提取出气溶胶光学厚度信息。
同时，对地面PM10监测数据进行质量控制，确保数据的可靠性。
2. 相关性分析本研究分析了MODIS气溶胶光学厚度与地面PM10浓度的相关性。
通过统计分析发现，MODIS气溶胶光学厚度与地面PM10浓度之间存在一定的正相关关系，即在一定范围内，气溶胶光学厚度的增加往往伴随着PM10浓度的升高。
这表明MODIS 气溶胶光学厚度产品可以作为一种间接手段来监测地面PM10浓度。
3. 模型构建与验证基于相关性分析结果，本研究构建了MODIS气溶胶光学厚度与地面PM10浓度的回归模型。
通过交叉验证和误差分析，验证了模型的可靠性和准确性。
结果表明，该模型能够较好地预测地面PM10浓度，为区域空气质量监测和评估提供有力支持。
中国西北地区沙尘气溶胶及其对气象场的影响中国西北地区是沙尘天气频繁发生的地区之一，这主要由于其特殊的地理位置、大面积的干旱荒漠以及人类活动对环境的影响。
沙尘气溶胶是指由沙尘颗粒和其他小颗粒组成的空气悬浮物，它们对大气环境和气象场产生了重要的影响。
沙尘气溶胶对气象场的影响主要体现在以下几个方面。
首先，沙尘气溶胶对太阳辐射的吸收和散射作用会改变大气中的能量分布情况。
当沙尘气溶胶含量较高时，它们能够散射和吸收太阳辐射，使得地面接收到的太阳辐射减少，从而导致地面温度降低。
这种变化会对大气环流产生一系列的反馈效应，影响天气的形成和发展。
其次，沙尘气溶胶对大气边界层的热平衡和稳定性有一定的影响。
沙尘气溶胶的存在会增加大气的吸收和散射能力，降低地面辐射以及大气边界层的热对流效应。
这会使得大气边界层变得相对稳定，阻碍了底层湿空气的上升，进而影响了对流云的形成和降水的生成。
此外，沙尘气溶胶还会对大气折射率的分布产生影响，从而改变天空的透明度和能见度。
当沙尘气溶胶的浓度增加时，它们会吸收和散射光线，使得光线传播路径变得复杂。
这不仅使得天空呈现出灰蒙蒙的景象，还会对光照强度和颜色产生一定的影响。
长期以来，西北地区的沙尘暴天气对交通、能源、航空等行业的运营造成了许多困扰。
最后，沙尘气溶胶能够作为云凝结核提供条件，对云的形成和特性产生重要影响。
沙尘气溶胶与云中的水汽结合形成冰晶或云滴，从而参与云的增长和降水的形成过程。
这个过程被称为云凝结作用。
云凝结作用进一步改变了大气中的湿度、温度和压力分布，影响大气的稳定性，从而对降水的分布和强度造成影响。
综上所述，中国西北地区的沙尘气溶胶对气象场产生了重要的影响。
它们改变了太阳辐射的能量分布、影响了大气边界层的热平衡和稳定性、降低了天空的透明度、并对云的形成和降水过程产生重要作用。
这些影响使得西北地区的气象特征与其他地区有所不同，也对当地经济、社会和生态环境产生了一定的影响。
因此，对沙尘气溶胶及其对气象场的影响进行深入研究，对于预测和适应未来气候变化具有重要意义综上所述，沙尘气溶胶在中国西北地区对气象场产生了重要的影响。
