大气气溶胶研究的前沿问题
大气环境中气溶胶的来源及影响研究
大气环境中气溶胶的来源及影响研究一、引言气溶胶是由物理、化学量相似的气态分子和液态粒子以及固态微粒子构成的复杂混合物体系。
它们或形成在气态物质的降温降湿过程中，或由于大气的生物、化学和物理作用而形成。
气溶胶是大气环境中的重要组成部分，对气候、空气质量和大气辐射平衡等产生着非常重要的影响。
二、气溶胶的来源气溶胶来源的研究主要关注大气中的两种类型：自然产生的和人为产生的。
自然产生的主要包括火山喷发、沙尘暴、辐射冷却、森林火灾等；而人为产生的主要包括交通运输、工业排放、建筑施工等。
1、火山喷发火山喷发是大气中自然产生的最大气溶胶源之一。
喷发过程中释放出来的粉尘、气体和气体化合物等可形成高粘度的硫酸盐气溶胶，其对大气环境产生显著影响。
火山喷发释放的气溶胶颗粒大小均匀，气溶胶颗粒含水量较高，结构比较松散，而且气溶胶颗粒表面多孔，极容易在大气中吸附水蒸气而形成云，因此火山喷发更容易导致云和地表的粘性沉积。
2、沙尘暴沙尘暴是指大气中沙子、灰尘等物质在风力作用下被悬挂而形成的现象。
沙尘暴释放的气溶胶含量较高、颗粒较大。
气溶胶颗粒的输送和沉积对大气环境产生了很大的影响，沉积后的光学物质影响气候，而输送过程中的扰动也会影响天气。
3、交通运输交通运输业也是造成大气环境中气溶胶的一大来源。
汽车尾气中含有大量的氮氧化物、颗粒物等有害物质，会对大气环境产生一定的影响。
其中颗粒物是影响空气质量的关键因素之一，对人类的健康产生极大的危害。
4、工业排放工业生产和排放也是造成大气环境中气溶胶的主要原因之一。
大气气溶胶主要来源于化学反应、燃烧过程以及人类活动等方面，而工业排放是重要的人类活动之一。
工业生产的废气往往含有大量气溶胶颗粒，其中有些物质能够渗入我们的呼吸系统，对身体健康带来很大危害。
三、气溶胶的影响气溶胶在大气环境中的存在影响着空气质量、天气、气候变化等多个方面。
1、空气质量气溶胶在大气中存在时间长、分散面积广，会对空气质量造成不可逆的影响。
大气气溶胶的碳组分特征研究及来源解析
大气气溶胶的碳组分特征研究及来源解析大气气溶胶是大气中悬浮的微小颗粒物质，对大气环境和气候变化具有重要影响。
其中，气溶胶的碳组分特征研究及来源解析是当前大气科学研究的热点之一。
本文将围绕这一主题展开探讨，并带领读者深入了解大气气溶胶碳组分的研究进展和意义。
一、大气气溶胶的碳组分特征研究现状大气气溶胶的碳组分主要包括有机碳（OC）和元素碳（EC）。
有机碳是指来自天然和人为源的含碳化合物，包括挥发性有机物（VOCs）气溶胶化后的产物，如挥发性有机酸、酮和醇等。
而元素碳则主要来自燃烧过程中的碳排放，如汽车尾气、工业烟尘和生物质燃烧等。
研究表明，大气气溶胶碳组分具有复杂的时空分布特征。
一方面，它们的浓度和组成随着地理位置、气候条件和人类活动的变化而不同。
另一方面，气溶胶碳组分还受到大气混合和化学反应的影响，其浓度和组成在运输和转化过程中发生变化。
二、大气气溶胶碳组分的来源解析为了了解大气气溶胶碳组分的来源，研究人员采用了多种解析方法。
其中，化学质量平衡模型（CMB）是一种常用的方法，通过测量大气气溶胶碳组分的浓度和相关污染物的浓度，使用统计算法可以按比例分配它们的来源。
此外，同位素技术也被广泛应用于大气气溶胶碳组分的来源解析。
具体而言，稳定碳同位素（δ13C）可用于区分不同碳来源，如Fossil fuel carbon（FFC）和Biogenic carbon（BGC）；黑碳中的气溶胶碳同位素（δ13CEC）则可区分不同燃烧来源，如汽车尾气和木材燃烧。
三、大气气溶胶碳组分研究的意义研究大气气溶胶碳组分的碳来源和特征，对于深入了解大气污染形成机理、评估环境健康风险以及制定相应的大气污染治理措施具有重要意义。
首先，大气气溶胶碳组分是大气污染的重要组成部分，其来源解析有助于量化不同源头的贡献。
以此为基础，可以为大气污染防治提供科学依据和技术支持。
其次，通过研究大气气溶胶碳组分的时空分布特征和来源解析，可以有效评估大气污染对环境和人类健康的影响。
大气气溶胶物理化学研究的现状及展望
大气气溶胶物理化学研究的现状及展望随着人类对环境问题的日益重视，空气质量问题也得到了广泛关注。
大气气溶胶是空气质量的主要组成部分之一，它对气候变化、健康与环境污染等方面都有着重要的影响。
因此，对大气气溶胶的研究也成为环境科学领域的热门话题。
本文就大气气溶胶物理化学研究的现状及展望进行讨论。
一、大气气溶胶的定义及特性大气气溶胶是指气体中的微小颗粒物，主要由天然和人为物质的燃烧产物组成。
它们的主要特点是分布广泛、大小不一、形态多样、存在时间长、成分复杂以及与近地面、高空不同等。
因此，其研究需要涉及多个学科领域，如化学、物理、气象学、生态学等。
二、大气气溶胶的来源大气气溶胶来源复杂，主要包括自然源和人为源两大类。
自然源自然界中大气气溶胶主要包括飞沫、尘埃、植物花粉、海盐以及各种气体和霜的凝结物等物质。
其中，海盐是自然界中大气气溶胶中最主要的来源。
人为源人为活动和人口增长是人为大气气溶胶城市化和工业化的主要原因。
主要包括工业排放、交通排放、农业污染、室内空气污染、建筑工程等。
三、大气气溶胶物理化学研究现状大气气溶胶物理化学研究涉及多个方面，包括大气气溶胶的化学成分分析、物理性质测定、形态结构研究、来源与输移研究、生物影响分析等等。
化学成分分析化学成分分析是大气气溶胶研究的核心领域之一，它包括气溶胶中有机、无机和元素的分析等。
通过对大气气溶胶的成分变化分析，可以更全面和准确地了解大气污染的种类、来源和影响机理，也为针对大气污染问题提供更科学和有效的解决方案。
物理性质测定物理性质测定是大气气溶胶物理化学研究的另一重要领域，它主要关注气溶胶的形态、大小、密度、表面活性以及光学性质等。
通过这些物理性质的测试，可以对大气气溶胶的来源、输移和逆行等方面进行定量和定性的分析和表征。
形态结构研究大气气溶胶的形态和结构如何，对其化学成分和物理性质都有着重要的影响。
因此，形态结构研究也是大气气溶胶研究的一个重点。
研究大气气溶胶的形态和结构还可以揭示大气气溶胶的成因和污染源。
大气气溶胶研究现状和发展趋势
收稿日期:1998-03-03作者介绍:刘强,男,29岁。
1994年毕业于青岛大学,获工学学士学位。
1995～1998年在北京大学环境科学中心学习,并获硕士学位。
现在中国科学院大气物理研究所攻读大气化学方向的博士学位。
大气气溶胶研究现状和发展趋势刘 强 王明星 李 晶 张仁健(中国科学院大气物理研究所 北京 100029)摘 要 对国际大气气溶胶研究现状及主要研究成果进行了分析总结,讨论了未来气溶胶研究的主要领域,着重讨论了气溶胶对气候和环境影响的主要问题。
就沙尘气溶胶和人为活动造成的气溶胶两个方面讨论当前急需研究解决的问题。
关键词 大气气溶胶;气候效应;辐射强迫;沙尘气溶胶一词的严格含意是指悬浮在气体中的固体和(或)液体微粒与气体载体共同组成的多相体系。
相应地,大气气溶胶是指大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系。
大气气溶胶粒子的直径多在0.001～10L m 之间。
很多过程可以产生气溶胶,主要分为自然(沙尘暴和火山爆发)过程和人为活动(化石燃料的燃烧和生物质燃烧)过程。
气溶胶的自然来源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等;气溶胶粒子的人为源见表1。
工业化革命以来,人类活动不仅直接向大气排放大量粒子,更重要的是向大气排放大量的SO 2,SO 2在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐粒子,形成二次气溶胶。
污染气体形成的大气气溶胶粒子自工业革命以来有较大幅度增加。
尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分,但其重要性却因诸多因素而扩大化。
这些因素包括:在大气层中的广泛分布;对许多大气过程的重要作用;对区域和全球大气质量和气候的影响等。
气溶胶是大气中普遍存在的异质混合物,不受国际边界的限制,因此研究气溶胶对全球影响需要广泛的国际合作。
气溶胶还对空气质量、能见度、酸沉降、云和降水、大气的辐射平衡和平流层和对流层的化学反应等有重要影响,因此气溶胶研究包括了大气科学的许多分支,具有一定的综合性。
中国大气气溶胶研究现状
大气 气溶 胶是 指悬 浮在 大气 中 的固态 和液态 颗 粒 物 的总称 ， 子直 径 多 在 ０ ０ １Ｉ 一１０ ｍ 之 粒 ． ０ ｘ ｍ ０ 间， 主要 是指 六 大类 七 种 气 溶胶 粒 子 ： 尘 气 溶胶 、 沙 碳气 溶胶 （ 素 碳 和有 机 碳 ） 硫 酸盐 气 溶 胶 、 酸 元 、 硝 盐气 溶胶 、 盐气 溶 胶 和 海 盐 气溶 胶 。 已有 的研 究 铵 表明， 气溶 胶不 仅 在 全球 气 候 的变 化 中起 着 重 要 的 作用 ， 而且 还 会对 区域 大气 灰 霾 污 染 的形 成 发 挥 着 主导 作用 … 。
中 国大 气 气 溶 胶研 究现 状
朱恩云 马胶 ，
（． １ 西安工程 大学 环境科学与工程系 ， 陕西 西安 ７０ ４ ２ 西安长天环保ｑ 程有 限公 司， １０ ８；． － 陕西 西安 ７ ０ ４ ） １０ ９
摘
要： 随着大气环境的恶化 ， 大气污染的研 究越 来越 受到人们的关注。大气气溶胶在 全球 气候 的 变化 中起 着
第 ３ 卷第 １ 期 ３ ２
２０ ０ ８年 ｌ ２月
环境科学与管理
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文章编 号 ：６ ３— ２ ２ ２ ０ ）２－ ０ ７－ ３ １７ １ １ （０８ １ ０５ ０
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大气气溶胶遥感反演研究进展
3/总结与展望
1. 近年来，随着高光谱分辨率的传感器的出现，使陆地气溶胶的遥感成为 可能。由于陆地地表不均一性，对太阳短波辐射的反射值依目标不同有 很大差异。目前为止还没有较好的普适的陆地气溶胶遥感算法。
0.275km×0.275km 1.1km×1.1km
ＡＡＴＳＲ 与 ＭＩＳＲ 相关参数
2.3.1/基于AATSR的多角度算法—ATSR-DV算法
2.3.1/基于AATSR的多角度算法—ATSR-DV算法
2.3.2/基于MISR的多角度遥感
对于深海区，MISR 采用的气溶胶反演算法类似传统的暗像元法，对 于气溶胶光学厚度大的区域，算法会加入446和558nm 通道的光谱信息以 去除任何不确定的来自海洋表面短波反射辐射的影响。
大气气溶胶遥感反演研究进展
摘要
随着我国经济的快速发展，工业化和城镇化进程加速，环境承载压力不断 加大，大气污染问题日趋严重。在我国大多数地区，大气气溶胶已成为影响环 境空气质量的首要污染物。大气气溶胶不仅对全球气候变化产生影响, 而且影响 到大气环境质量和人类身体健康。目前，大气气溶胶遥感反演研究已经成为国 际研究热点之一。
2.3/多角度遥感SR 0.55，0.66，0.87，1.6，
3.7，11，12
0°，55°
MISR
0.446，0.558，0.672，0.886
0°，±26.1°，±45.6°， ±60°，±70.5°
扫描宽度
500km
360km
分辨率
1km×1km（底向） 1.5km×2km（前向）
大气气溶胶的辐射与气候效应
大气气溶胶的辐射与气候效应大气气溶胶是悬浮在空气中的微小颗粒，它们对地球的辐射平衡和气候变化具有重要影响。
近年来，大气气溶胶的辐射与气候效应成为地球科学、环境科学和气象学等领域的研究热点。
本文将详细介绍大气气溶胶的辐射机制和气候效应，以及相关的观测和实验方法。
大气气溶胶的辐射机制主要涉及吸收和反射太阳辐射，以及大气辐射传输过程。
气溶胶粒子的大小、形状、成分和分布等因素决定了其辐射特性。
粒子的吸收和反射特性与波长密切相关，不同波长的光在通过气溶胶粒子时被吸收或反射的程度不同。
大气气溶胶对气候的影响可分为直接和间接作用。
直接作用指的是气溶胶粒子对地球表面的直接加热，而间接作用则涉及气溶胶对云和大气中水蒸气的影响。
大气气溶胶可直接吸收和反射太阳辐射，从而影响地球表面的温度。
气溶胶粒子对太阳辐射的吸收和反射程度取决于其大小、形状、成分和分布。
气溶胶粒子的大小和形状决定了其光学特性，而其成分和分布则影响其吸收和反射能力。
大气气溶胶可通过间接作用影响气候，其中最显著的是对云的影响。
气溶胶粒子可作为云凝结核，促进云的形成和增长。
气溶胶粒子还可改变云的微物理特性，如云滴的大小、分布和光学厚度，进而影响云的生命周期和辐射特性。
观测和实验是研究大气气溶胶辐射与气候效应的重要手段。
本文将介绍常用的观测和实验方法和技术，包括卫星观测、地面监测、数值实验等。
卫星观测是一种常用的研究大气气溶胶辐射与气候效应的方法。
通过卫星图像，可以获取全球范围内气溶胶粒子的大小、形状、分布和光学特性的信息。
卫星还可用于监测全球气候变化，为研究大气气溶胶的辐射与气候效应提供宝贵数据。
地面监测站点可以提供大气气溶胶和气候数据的长期序列，有助于分析大气气溶胶的辐射与气候效应。
地面监测站通常位于各种环境条件下，可提供不同地区的气溶胶和气候数据，为研究气溶胶的区域差异和气候变化提供了有价值的信息。
数值实验是通过计算机模型模拟大气气溶胶的辐射与气候效应的过程。
大气科学研究中的气溶胶问题
大气科学研究中的气溶胶问题大气科学是关于地球大气层的科学，包括大气物理学、大气化学、气象学、气候学等领域。
其中，气溶胶是大气中的一种重要污染物，对人类健康、气候变化、大气质量等方面都有着重要影响。
气溶胶概述气溶胶即悬浮在空气中的小粒子，包括颗粒物、微粒子和细粒子等，通常直径小于10微米。
气溶胶主要来源于自然界和人类活动，如火山灰、沙尘、工业排放、交通尾气等。
气溶胶对大气光学、云雾形成、气候变化等都有着重要影响。
气溶胶的影响气溶胶对人类健康的影响主要表现为呼吸系统疾病和心血管疾病等。
尤其是颗粒物(PM2.5和PM10)，具有较强的导致呼吸系统疾病的作用。
气溶胶还可能引发气象灾害，如沙尘暴等。
此外，气溶胶对大气光学也有着重要影响，如散射、吸收和反射等作用，使得大气透明度降低，对人类活动带来不利影响。
气溶胶还能够影响气候变化。
例如，气溶胶排放能够引起物种灭绝、植被变化，造成区域性气候变化等。
气溶胶还可以作为云和降水的模板，促进云和降水的形成过程。
这种促进作用在研究全球气候变化中具有重要意义。
同时，气溶胶对气候变化的影响与其复杂性也日益受到关注。
气溶胶的研究气溶胶研究是大气科学中的重要领域，目前主要研究气溶胶的来源、成分、光学特性、影响和控制等方面。
气溶胶来源的研究主要关注自然源和人类活动排放源，对其排放和传输途径进行深入研究。
气溶胶成分研究主要关注气溶胶中的化学成分，包括有机物、无机物等。
气溶胶的光学特性研究则关注其散射、吸收等作用，从而推测其影响。
影响方面则主要研究气溶胶对大气光学、气象灾害、气候变化和人类健康的影响。
控制方面则主要探讨气溶胶的减排技术和控制方案，从源头上减缓气溶胶的排放。
气溶胶未来研究方向随着全球环境污染和气候变化的日益严重，气溶胶研究将变得越发重要。
其未来的研究方向可从以下角度进行：1.深入研究气溶胶的物理化学特性，为气溶胶成因、源排放和传输过程提供更加详细的数据和分析。
2.探讨气溶胶对气候变化的影响，量化不同寿命和成分的气溶胶在全球气候变化中的作用机制。