沈阳地区气溶胶光学性质研究
分析气溶胶的形成和物理性质
分析气溶胶的形成和物理性质气溶胶是由固体或液体微粒悬浮在气相中的复杂混合物。
它们的来源包括天然和人工的过程，如火山喷发、森林火灾、工业排放、机动车辆尾气等。
气溶胶对公共健康和环境有着重要的影响，因为它们能够吸收或反射太阳辐射，影响地球能量平衡和气候，同时也能够对呼吸系统等产生负面影响。
本文将介绍气溶胶的形成机制和物理性质，为进一步了解气溶胶的环境影响提供更深入的理解。
一、气溶胶的形成机制气溶胶形成主要分为两种机制：核化和凝聚。
核化是指气态物质原子或分子自由组合形成稳定的固体或液体微粒的过程。
例如，大气中的氧、硫和氮等元素能够通过光和化学反应形成具有一定大小的微粒，成为大气气溶胶的一部分。
凝聚是指气溶胶微粒之间的相互作用力超过它们之间的热运动能量时，微粒彼此凝聚形成更大的微粒的过程。
这种过程可能是由于物理或化学作用导致的。
二、气溶胶的物理性质气溶胶化学和物理性质的复杂性导致了它们影响因素的巨大不确定性。
然而，它们的一些物理性质可以通过实验测量和数学模型进行研究。
大小和形状：气溶胶微粒的大小和形状可以对其行为和环境影响产生重要影响。
较小的微粒可以更容易地穿过人体呼吸系统并进入肺部，从而可能对健康造成负面影响。
形状和表面特性也与气液界面能量有关。
成分：气溶胶的成分对其环境化学和物理性质产生关键影响。
它们的化学成分取决于它们的来源。
例如，来自森林火灾的气溶胶中能够检测到碳和有机污染物，而来自工业排放的气溶胶中则可能含有重金属和硫酸盐等化学成分。
光学性质：气溶胶对太阳辐射的吸收和散射能够影响大气能量平衡和气候。
气溶胶的反射能力、散射角度和发散性不同，导致它们的光学性质也不同。
结论气溶胶的物理性质和影响因素非常复杂。
需要通过实验和数学模型的结合来建立气溶胶的化学和物理特征，进一步研究它们对公共卫生和环境的影响。
希望通过深入研究气溶胶，为缓解大气污染和气候变化等问题提供更有效的解决方案。
中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究
中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究随着工业化和城市化的快速发展，中国地区气溶胶污染问题日益突出。
气溶胶是指悬浮在大气中的固体或液体微粒，由于其小尺寸和高浓度，对大气光学特性和辐射强迫产生重要影响。
因此，对中国地区气溶胶光学特性及其辐射强迫的研究尤为重要。
卫星遥感是研究气溶胶光学特性及其辐射强迫的有效手段之一。
利用卫星可以获取遥感数据，通过分析和处理这些数据，可以获得大范围、连续的气溶胶光学特性和辐射强迫的信息。
然而，由于中国地区的复杂地理环境和大气条件，卫星遥感观测在中国面临着一些挑战。
首先，中国地区的气象条件多样，包括高山、沙漠、原始森林等。
这些地形和气候的差异导致地区气溶胶光学特性的差异。
卫星遥感需要根据地方特点进行不同地区的定标和校正。
其次，中国地区的气象环境复杂，包括季风、台风、大气不稳定等。
这些气象现象不仅会影响气溶胶的分布和传输，还会对卫星遥感观测产生一定干扰。
因此，需要针对不同气象环境进行算法研究和改进，以提高气溶胶光学特性和辐射强迫的遥感观测精度。
另外，中国地区的大气污染非常严重，尤其是东部沿海地区和大城市。
这些地区的大气污染物含量高，气溶胶光学特性复杂。
因此，在进行卫星遥感观测时，需要考虑大气污染对光学信号的吸收和散射影响，以准确提取气溶胶光学特性和辐射强迫。
中国的卫星遥感技术在气溶胶光学特性和辐射强迫的研究方面取得了一些成果。
例如，利用卫星数据研究了中国不同地区的气溶胶光学厚度和粒径分布特征，分析了气溶胶辐射强迫对气候变化的影响等。
这些研究为中国地区的气溶胶污染治理和气候变化调控提供了重要依据。
尽管在中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究方面取得了一些进展，但仍存在许多问题亟待解决。
这包括进一步改进定标和校正方法，发展适用于中国气象环境的遥感算法，并推动卫星观测技术的创新和应用。
总之，中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究对于理解气溶胶污染问题、研究气候变化以及制定相应的环境政策具有重要意义。
基于CALIPSO卫星的区域气溶胶特性研究
基于CALIPSO卫星的区域气溶胶特性研究基于CALIPSO卫星的区域气溶胶特性研究气溶胶是指悬浮在大气中的固体或液体微粒，它们对大气的辐射传输、云的形成和降水过程等有着重要的影响。
随着经济的发展和工业化进程的推进，大气污染问题日益突出，气溶胶的来源、成分和变化越来越受到人们的关注。
作为一种全球环境监测卫星，CALIPSO（云与大气激光探测与观测卫星）具有高垂直分辨率、高精度和高时空分辨率等特点，它可以提供有关气溶胶垂直分布、光学特性和性质的详细信息，因此被广泛应用于区域气溶胶特性的研究。
首先，CALIPSO卫星通过搭载的激光雷达系统可以测量出气溶胶的垂直分布。
激光雷达发射垂直向下的激光束，当激光束穿过大气中的气溶胶时，会被散射回来，通过测量散射回来的激光强度，可以获得气溶胶的垂直分布信息。
这项技术不仅可以提供气溶胶在不同高度上的浓度分布，还可以揭示气溶胶的分层结构，为进一步研究气溶胶在大气中的传输和输送提供了基础数据。
其次，CALIPSO卫星能够获取气溶胶的光学特性。
气溶胶的光学特性主要包括散射特性和吸收特性。
CALIPSO卫星通过测量激光雷达发射的激光束在大气中被散射的强度，可以得到气溶胶的散射光学厚度，从而可以推测出气溶胶的粒径分布和浓度。
此外，CALIPSO卫星还可以通过测量大气中的辐射场，研究气溶胶的吸收特性，例如黑碳等吸热性气溶胶的浓度。
最后，CALIPSO卫星还能提供有关气溶胶的化学成分和来源的线索。
通过分析气溶胶的化学成分，可以深入了解气溶胶的来源和演化过程。
CALIPSO卫星尤其可以配合与地面观测站点的数据进行对比，并结合气象分析结果，可以更好地揭示气溶胶的地理分布特征和季节变化趋势。
利用CALIPSO卫星的数据，研究人员对全球范围的气溶胶特性进行了广泛的研究。
通过对区域气溶胶的特性研究，我们可以更好地了解气溶胶的时空分布和演变规律，为气象预报、空气质量监测和大气环境管理等提供科学依据。
大气中气溶胶的光学性质与源解析
大气中气溶胶的光学性质与源解析气溶胶是空气中悬浮的微小颗粒，是大气中重要的组成部分。
它们对大气的光学性质有着重要影响，同时也是大气组成与污染源解析研究的重要对象。
本文将从气溶胶的光学性质及其与源解析两方面进行探讨。
首先，气溶胶的光学性质是指气溶胶颗粒对光的吸收、散射和透射特性。
这些性质受到气溶胶颗粒的形状、大小、化学成分等多种因素的影响。
对于大气环境而言，气溶胶的光学性质直接影响到大气的辐射平衡和能量分布。
例如，某些气溶胶颗粒对太阳辐射的散射可以形成美丽的日落，而某些气溶胶颗粒对太阳辐射的吸收则会使大气变暖，对气候变化产生重大影响。
因此，研究气溶胶光学性质对于了解大气的光学特性、气候变化等具有重要意义。
其次，气溶胶源解析是指通过对气溶胶样本的分析，确定其成分和来源的过程。
气溶胶的来源多种多样，包括自然源和人为源。
自然源包括火山喷发、植物挥发物和海洋喷射等，而人为源则包括燃烧排放、工业废气和机动车尾气等。
研究气溶胶的源解析可以帮助我们了解不同源区气溶胶的特性，进而制定相应的环境管理政策。
例如，如果我们能够确定某个城市的气溶胶主要来自于汽车尾气，那么可以采取相应的措施减少汽车尾气排放，改善大气质量。
对于气溶胶的源解析研究，现代科学技术提供了许多有效的手段。
其中，一种重要的方法是使用质谱仪。
质谱仪可以分析气溶胶样本中的化学成分，从而确定其源区特征。
在进行源解析时，常常利用化学计量学的原理，通过对不同源区气溶胶样本的化学成分进行分析比较，确定其来源。
此外，还可以利用同位素技术和模型模拟等手段来进行源解析研究。
通过这些方法，我们可以更加准确地了解大气中气溶胶的来源，推测其对大气环境的影响。
总之，气溶胶在大气中具有重要的光学性质，并且研究气溶胶的源解析对于了解大气环境和制定相应的环境管理政策具有重要意义。
未来，我们需要进一步深入探索气溶胶的光学性质和源解析方法，以更好地理解大气中气溶胶的特性及其对大气环境的影响。
大气环境中气溶胶的光学特性与气候效应研究
大气环境中气溶胶的光学特性与气候效应研究大气中的气溶胶是指悬浮在空气中的微小颗粒物质，其来源包括自然和人为活动。
这些气溶胶对大气环境和气候变化产生了重要影响。
本文将介绍气溶胶的光学特性以及其对气候的效应，并探讨相关的研究进展。
一、气溶胶的光学特性气溶胶颗粒对光的相互作用主要体现在散射和吸收过程中。
气溶胶颗粒对太阳辐射的散射会改变光的传播路径，使得散射光波长较短，从而增加大气的反照率。
另一方面，气溶胶颗粒对地球表面的长波辐射会发生吸收，导致地球表面向外辐射的能量减少，进而影响气候。
二、气溶胶与大气光学的相互作用气溶胶颗粒不仅影响太阳辐射的传播和地球辐射的吸收，还会通过改变大气中的光学性质，对大气光学现象产生重要影响。
比如，气溶胶颗粒的存在会导致光的散射增强，从而降低可见光线的透过率，产生大气衰减现象。
这对于光电通信、观测和遥感等领域都具有重要意义。
三、气溶胶的气候效应气溶胶的光学特性不仅会影响大气环境，还会对气候产生直接影响。
首先，气溶胶颗粒对太阳辐射的散射和吸收会改变辐射平衡，导致地球表面的能量收支失衡，从而影响大气温度和能量分布。
其次，气溶胶对云微物理过程的调节作用也是气候效应的重要方面之一。
气溶胶颗粒的存在可以影响云滴的成核、增长和云的持续时间，进而改变云的辐射特性和降雨过程。
四、气溶胶光学特性与气候变化的研究进展随着气候变化的加剧和环境问题的突出，人们对气溶胶的光学特性与气候效应的研究越来越重视。
目前，研究者通过使用先进的遥感技术、精确的气象观测设备和复杂的气候模型，对气溶胶的光学特性和气候效应进行深入研究。
他们通过对大气中气溶胶的来源、成分、分布和演化过程进行观测和分析，以期揭示气溶胶对大气环境和气候变化的具体影响机制。
结论气溶胶在大气环境中具有重要的光学特性，并且对气候变化产生重要影响。
通过研究气溶胶的光学特性与气候效应，可以更好地理解和预测气候变化的发展趋势，为应对全球气候变化提供科学依据。
大气环境中气溶胶的光学特性与气候效应
大气环境中气溶胶的光学特性与气候效应气溶胶是大气环境中常见的悬浮颗粒物质，由固体或液体微小颗粒组成。
气溶胶对大气中的光线传播和反射起着重要作用，影响大气能量收支和气候变化。
本文将探讨气溶胶的光学特性以及其对气候的影响。
一、气溶胶的光学特性气溶胶与光的相互作用主要包括散射和吸收。
散射是指光线遇到气溶胶颗粒后改变方向的过程，分为弹性散射和非弹性散射。
弹性散射是光线与气溶胶颗粒碰撞后改变路径，但其能量不发生变化；非弹性散射是指光线与气溶胶颗粒碰撞后能量发生转移。
吸收则是指气溶胶吸收光线的能力。
气溶胶的光学特性与其化学成分、形状和尺寸密切相关。
不同化学成分的气溶胶对不同波长的光线有不同的散射和吸收效应。
例如，硫酸盐和硝酸盐是常见的二次气溶胶，它们对短波长光线有较强的散射作用，而有机碳和黑碳等主要由燃烧过程中排放的气溶胶对长波长光线具有较强的吸收作用。
二、气溶胶的气候效应气溶胶对气候的效应主要包括直接效应和间接效应。
直接效应是指气溶胶对光线的散射和吸收作用直接影响着地球的能量收支。
散射作用使得部分太阳辐射被散射至太空中，从而减少了地面的入射辐射量，导致地球表面的冷却。
吸收作用则会使得大气层中的能量增加，从而引起大气层的加热。
气溶胶的间接效应则是由于气溶胶改变了云的性质和属性，进而影响云的辐射特性。
云是气候系统中重要的能量收支调节者之一，气溶胶的存在会改变云滴的形成和云的持续时间、云滴的大小和数量，进而影响云的反照率和辐射特性。
例如，大量的气溶胶可以作为云凝结核，促进云滴的形成，增加云的反照率，导致更多的太阳辐射被反射回太空，从而产生冷却效应。
不同类型的气溶胶对气候的影响程度存在差异。
例如，硫酸盐气溶胶对气候的冷却效应较为显著，而有机碳等气溶胶则具有较强的加热效应。
此外，气溶胶的空间分布和浓度也会对其气候效应产生影响。
在大气中，气溶胶的形成和消失过程较为复杂，受到气象条件、排放源以及大气化学反应等多种因素的影响。
气溶胶物理化学特性研究及应用
气溶胶物理化学特性研究及应用气溶胶是指在气体中悬浮的微观颗粒物质，其尺寸一般在几纳米至数十微米之间。
气溶胶由于其微观特性和物理化学特性的固有特征，得到了广泛的研究和应用。
本文将分别从气溶胶的物理化学特性、气溶胶的表征、气溶胶的应用等方面进行详细介绍。
一、气溶胶的物理化学特性1.大小分布：气溶胶的粒径大小决定其在大气中的行为，通常采用数值大小分布函数、自由分子扩散方程等方法进行研究。
2.形状：气溶胶的形状对其光学和化学反应具有重要影响，研究气溶胶的形状将对在环境和人体健康等方面有着重要的意义。
3.成分：气溶胶的成分不仅涉及气溶胶的来源，还决定了气溶胶的光学、化学性质和影响因子等。
4.分子活性：气溶胶表面的化学反应，对大气环境的影响有重要的作用，比如酸雨的形成和大气光化学反应等等。
5.分布特征：气溶胶的大小、形状、成分等通常决定了气溶胶的分布特征，如垂直分布、空间分布等等。
二、气溶胶的表征1.质谱法：气溶胶性质的特征主要包括成分、粒径和分布等。
质谱法可以用于测量气溶胶的成分，以及定量分析气溶胶中各种成分的比例。
2.径向结构扫描：径向结构扫描能够对气溶胶的粒径大小进行测量，并且可以分析出气溶胶的形态结构，提供有关气溶胶组成和来源等信息。
3.光学法：光学法主要是通过该方法收集光学信号获得气溶胶的光学特性，包括吸收率、反射率、散射率等等。
4.电荷探测器：电荷探测器可以用于测量气溶胶粒子在光电场中的电荷状态，并可以对气溶胶的行为进行描述和分析。
5.化学荧光法：化学荧光法是用化学方法标记气溶胶样品，以扫描致命性荧光的方法表征它们的分子和原子组成。
三、气溶胶的应用1.大气科学领域：气溶胶对大气化学影响的研究是大气科学领域的一个前沿课题。
气溶胶的浓度和成分对气溶胶在大气中的输运、沉降和分布等都有影响。
2.环境监测：气溶胶监测是环境监测领域的重点。
气溶胶对环境污染的评价、环境质量评价和健康、安全等方面的评价具有重要意义。
气溶胶的关键物理化学特性探究
气溶胶的关键物理化学特性探究气溶胶是指大气中悬浮的微粒状物质，其颗粒直径通常小于10微米。
气溶胶对全球气候变化、大气污染和健康状况等方面都会产生深远的影响，因此对气溶胶的特性进行探究具有重要意义。
气溶胶的成因气溶胶的成因极为复杂，包括自然因素和人为因素两部分。
自然因素主要涉及火山喷发、沙尘暴、森林火灾等，而人为因素则包括工业排放、机动车尾气、农业活动等。
气溶胶由于来源的多样性，在成分、形态、大小等方面也存在着很大的差异性。
气溶胶的物理特性气溶胶的物理特性表现为光学特性、机械特性、热学特性等方面。
其中光学特性是较为突出的一个特点。
气溶胶的粒径决定了其对光的散射、吸收及透过的能力，因此，气溶胶的光学性质是反映其物理特性的重要指标之一。
气溶胶的化学特性气溶胶的化学特性表现为其组成成分及含量的不同，涉及到无机物、有机物等方面。
无机物主要包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐等，而有机物则包括多环芳烃、脂肪酸、醇酸等。
气溶胶的化学成分对其环境效应有着至关重要的影响。
气溶胶的对环境的影响气溶胶对全球气候变化、大气污染、健康状况等方面产生着重要的影响。
气溶胶通过反射、吸收、散射、辐射等方式影响着大气中的辐射平衡，从而影响全球气候的变化。
例如，黑碳是气溶胶的一种，它的存在对全球气候变暖有着重要贡献。
气溶胶对于大气污染形成、发展，起着十分重要的作用。
气溶胶可以促进二次污染的形成。
例如，氮氧化物和挥发性有机物在大气中光化反应形成气相氧化物，这些气相氧化物可以在气溶胶表面吸附和反应产生二次污染。
气溶胶对健康状况也会产生很大的影响。
气溶胶中存在的有害物质对空气质量和人体健康产生危害。
例如，PM2.5的存在不仅会影响人类的呼吸系统，还会对人类的心血管系统产生不利影响。
结语气溶胶是大气中不可缺少的一个组成部分。
对气溶胶的物理化学特性进行深入研究，对于深入了解其环境效应、制定科学合理的环保政策有着重要的意义。
气溶胶物理学中的重要参数研究
气溶胶物理学中的重要参数研究第一章引言气溶胶是指在空气中悬浮的液态或固态细小颗粒物质，具有很大的表面积和活性，在大气环境和人类健康等方面都具有重要影响。
气溶胶物理学是研究气溶胶的基本物理过程，包括气溶胶的形成、演化和变化等。
气溶胶的特性和参数是气溶胶物理学研究的核心，其中一些参数的研究在大气环境、工业生产和医疗卫生等领域具有重要应用价值。
第二章气溶胶的重要参数2.1 粒径大小气溶胶的粒径大小是气溶胶的一个重要参数，它决定了气溶胶的吸收和散射特性以及对人体健康的影响程度。
粒径大小一般使用单位为微米（μm）或纳米（nm）来表示，通常根据其粒径大小可以将气溶胶分为超细颗粒（小于0.1μm）、细颗粒（小于2.5μm）和粗颗粒（小于10μm）。
研究气溶胶的粒径大小，可以帮助我们更好地了解气溶胶对环境和人类健康的影响。
2.2 光学参数气溶胶的光学参数是指气溶胶在光学波段内，如紫外线、可见光和红外线等波段内对光线的吸收和散射等。
光学参数通常包括消光系数、散射系数和吸收系数等。
这些参数的测定可以帮助我们研究气溶胶对光学效应的影响，为我们了解大气环境中的光强和透射率等提供参考。
2.3 化学成分化学成分是气溶胶的一个重要参数，它关系到气溶胶的来源、组成和变化等，同时也决定了气溶胶的生态手段和生化过程。
气溶胶的化学成分一般包括有机物、无机物、微生物和放射性核素等。
通过研究气溶胶的化学成分，可以帮助我们了解气溶胶在环境中的形成和演化过程及其对人类健康和自然环境的影响。
2.4 形态和结构特征气溶胶的形态和结构特征是另一个重要参数，它决定了气溶胶的附着属性和过滤效率等。
气溶胶的形态和结构特征通常可以通过电子显微镜和扫描电子显微镜等科学仪器进行观察和分析。
通过研究气溶胶的形态和结构特征，可以帮助我们了解气溶胶粒子在环境中的分布和物理特性，从而提高精确控制和过滤的效率。
第三章气溶胶重要参数的测定方法3.1 气溶胶粒径大小的测定气溶胶粒径大小的测定方法较多，常用的包括激光粒度分析法、电阻法和光学显微镜观察法等。
气溶胶的物理特性及其环境影响研究
气溶胶的物理特性及其环境影响研究气溶胶是一种复杂的大气污染物，它对生态环境与公共卫生造成的影响已经越来越引起人们的关注。
本文将重点探讨气溶胶的物理特性以及其对环境的影响。
1. 气溶胶的定义和分类气溶胶是一种固体或液体微粒子的混合物，由细小的颗粒物、液滴及其它微结构组成。
这些微粒子直径小于10微米，可以悬浮在空气中。
根据对颗粒物直径的定义不同，气溶胶的分类标准也不同。
我们通常采用的分类标准为颗粒物直径小于2.5微米为PM2.5，颗粒物直径小于10微米为PM10。
2. 气溶胶的来源气溶胶的来源有很多，包括自然源和人为源。
自然源包括火山喷发、森林火灾、海水中的气溶胶、植物花粉等。
而人为源则包括燃烧物质所排放的气溶胶、工业废气的排放、交通运输等。
3. 气溶胶的物理特性气溶胶的物理特性包括颗粒物的大小、形状、化学成分等。
这些特性会直接影响到气溶胶的光学、电学等性质，从而影响到对环境的影响程度。
3.1 颗粒物大小颗粒物大小是气溶胶最基本的物理特性之一。
气溶胶中颗粒物的大小范围很广，从纳米级别到数十微米都有。
其中，PM2.5可直接进入人体内部，对人体健康造成严重影响。
而PM10则更容易附着在人体外部，对呼吸道造成刺激性影响。
3.2 颗粒物形状颗粒物形状不同会对颗粒物的性质产生影响。
近年来，有研究表明，球形颗粒物比非球形颗粒物更容易在环境中形成难处理的气溶胶。
3.3 颗粒物化学成分颗粒物的化学成分直接影响气溶胶对人体健康的影响程度。
不同的颗粒物化学成分有不同的健康影响，如焦油、石棉、重金属等都有很强的毒性。
4. 气溶胶对环境的影响气溶胶对环境的影响主要体现在两个方面，一个是生态环境方面，另一个是公共卫生方面。
4.1 生态环境方面气溶胶能够降低阳光照射量，降低气温，影响植物生长。
此外，气溶胶还可落入土壤和水体，造成土壤、水体污染，导致生态系统的生物多样性下降。
4.2 公共卫生方面气溶胶对人类健康的影响主要是通过呼吸系统造成的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沈阳地区气溶胶光学性质研究1.引言大气气溶胶是指均匀分散于大气中的固体微粒和液体微粒所构成的稳定混合体系，其中的微粒统称为气溶胶粒子。
此类粒子的空气动力学直径在100μm以下，主要包括沙尘气溶胶、碳气溶胶、硫酸盐气溶胶、硝酸盐气溶胶、铵盐气溶胶和海盐气溶胶6类气溶胶粒子。
气溶胶在紫外、可见光、红外等波段对辐射的吸收和散射对全球天气过程和气候产生重要影响（Boucher etc. , 1995;Breon etc. , 2002;Satheesh etc. , 2005）。
而气溶胶的增加会使空气质量恶化，进而影响人体健康。
所以气溶胶对于气候变化和人体健康有着重要的意义。
AOD（Aerosol Optical Depth，气溶胶光学厚度），物理意义是沿辐射传输路径，单位截面上因气溶胶吸收和散射对太阳辐射产生的总削弱。
它与垂直方向上大气柱总的气溶胶浓度有关，是表征大气浑浊度的重要物理量(Reddy and Venkataraman, 2000;Lata etc. ,2003;Kaskaoutis etc. , 2006)。
在地理上，沈阳市位于中国东北地区南部，辽宁省中部，以平原为主，山地、丘陵集中在东南部，而辽河、浑河、秀水河等途径境内，属于温带半湿润大陆性气候，平均海拔约50m。
沈阳也是建国初期国家重点建设起来的以装备制造业为主的全国重工业基地之一，工业门类达到142个，到2013年为止规模以上工业企业4000多家，地区生产总值7000多亿元。
在2015年4月3日沈阳市环保局发布了影响环境空气质量主要污染源有：工业污染、燃煤锅炉和生活炉灶、交通运输、城市扬尘。
目前，对于沈阳地区AOD的研究相对较少，而AOD的变化特征对研究大气环境有着重要意义。
因此，笔者基于沈阳2004年8月至2011年10月光学厚度资料，结合地面常规气象观测资料，分析沈阳市AOD变化特征以及气象因子对其影响，希望能对沈阳市大气环境治理提供参考。
2.数据资料中国科学院大气物理研究所联合国内外单位于2004年7月建立了中国地区太阳分光观测网CSHNET为定量评估中国区域气溶胶的气候和环境效应提供基础观测数据。
观测网包括19个中国生态系统研究网络（CERN）定位站、4个典型城市站、香河站和拉萨站两个长期标定站。
观测网统一采用新一代便携式LED太阳分光光度计，选取每天10:00~14:00进行观测，0.5h观测一次，每次3组数据，每天至少观测15组数据(天空总云量超过8时不可进行观测)。
本文所使用地面光学厚度观测资料来自其中沈阳站。
沈阳站地处松辽平原南部，站点的地理位置为北纬41.52°，123.63°，海拔31m，位于辽中南城市群所在地，是我国重工业基地及乡镇企业迅速发展的地区之一，我国重要的商品粮基地。
高投入农业和工业污染给本区农业持续发展带来一系列待解决的生态环境问题。
从地理位置上讲，沈阳神态站正好处于由东到西水分因子驱动和由南到北热量因子驱动的横穿我国境内的两条样带上，具有很好的区域代表性和网络研究的重要性。
沈阳气候类型属于暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温7.0~8.0℃，无霜期147~164天，年降水量650~700mm（辛金元，2006）。
Angstrom【1964】给出了气溶胶光学厚度与波长间的关系为τaerosol(λ)＝βλ-ατaerosol(λ)为波长为λ的AOD反映大气气溶胶光学厚度β为Angstrom混浊系数，与测站上空垂直气柱内的气溶胶质粒总数有关，以代表大气中气溶胶的相对浓度。
α为Angstrom波长指数，表示气溶胶粒径大小。
较小的α代表较大粒径的气溶胶粒子为主控粒子；较大的α代表较小粒径的气溶胶粒自为主控粒子。
α范围一般为0＜α＜2。
3.结果和讨论图3-1. AOD和α随时间变化Fig. 3-1 Variations in AOD and α图1显示，α指数在逐年降低，从1~1.5之间降至0.5。
一般而言，城市-工业气溶胶一般为1.1≤α≤2.4，沙尘气溶胶一般为-1≤α≤0.5。
由此可以得知，该测站周围的主控粒子从小粒径的烟雾粒子向大粒径粒子转变。
AOD在逐年增加，但仍未进入污染严重的范围。
两者的变化规律符合公式呈现的负相关性。
图3-2.AOD和α年均值变化Fig. 3-2 Variations in annually-averaged AOD and α图3-2显示，α年均值逐年下降；而AOD均值逐年上升。
值得留意的是，α年浮动基本保持在±0.5，而AOD年浮动基本保持在±0.2。
这可以初步看出，虽然α和AOD年均值都在单调变化，但是在同一年中的季节性周期变化应该是相对稳定的。
图3-3.沈阳GDP年增长曲线Fig. 3-3 Variations in annually-grown GDP of Shenyang图3-3显示，沈阳地区GDP呈现单调上升状态，在2004年至2011年间，GDP总增长率达到200%，这体现沈阳地区产业发展态势良好。
前文提及，测站所处地区为我国重要的商品粮基地，而该地区农业发展应呈上升趋势，这意味着农作物的增加。
农作物的增加带来的影响是：① 更多的植物产生的大量吸湿性粒子与空气中水汽结合形成大粒径粒子② 植物的呼吸作用使得空气中水汽含量增加③ 灌溉过程用水变大使得空气中水汽含量增加④ 更大范围的农业活动将产生更多的沙尘粒子同时，测站所在地区为重工业基地。
地区水汽含量的增加使得工业生产过程中产生的硫酸盐、硝酸盐等工业气溶胶更多与水汽稀释，从小粒径的烟雾粒子转化为大粒径粒子由此可以得出该区的大粒径粒子在逐渐增多，而小粒径粒子在减少，这与α指数在逐年下降的现象相符。
图3-4.AOD和α月均值变化图（折线图）Fig. 3-4 Variations in monthly-averaged AOD and α(line chart) 图3-4显示，α的月均值变化有两个明显的极小值点，分别是3月份和9月份。
这主要受测站周围的农业活动影响。
3月和9月正是农业活动上春耕秋收最频繁的月份，农业活动将会产生大量的扬尘，大量的大粒径粒子使得α值下降。
而AOD值和与α值呈明显的负相关性，α值上升的月份里，大气中细粒子增加，AOD值下降；α值下降的月份里，大气中粗粒子增加，AOD值上升。
图3-5.AOD和α每年的各个月均值变化Fig.3-5 Variations in monthly-averaged AOD and α(each year) 图3-5显示，每年年底冬天的时候，α都会经过一个极大值点。
变大，意味着大气中的小粒径烟雾粒子增多，究其原因是冬天沈阳地区需要通过燃煤等方式供暖，这个过程中将会排放大量的小粒径烟雾气溶胶；而每年的春秋季节α相对较低的原因是农作过程中产生的扬尘使得大气中粒径粒子的增多。
而AOD的变化则基本符合与α的负相关性。
α增大的月份，AOD减少；α减少的月份，图3-6.AOD和α的值的频率分布Fig.3-6 Frequency of occurrences of value of AOD and α图3-6显示α值频率分布呈右偏分布，图中蓝色曲线从左至右分别代表大粒径粒子频率分布、混合粒子频率分布以及小粒径粒子频率分布。
由此可以明显看出，大粒径粒子频率峰值最小，混合粒子频率次之，小粒径粒子频率峰值最大且所占总比例最大。
而AOD值得频率分布则呈左偏分布且大部分处于0.8以下，说明该地区污染情况不是特别严重。
结合上下图看不难发现，总体上α值偏大，即使小粒径粒子较多，而AOD值偏小，这进一步说明α值和AOD值得负相关性。
图3-7.三种粒径粒子每年所占比例Fig.3-7 Frequency of three modes(each year)图3-7显示，2004~2006年间，细粒径粒子所占比例均在75%以上，其余均为混合粒子；而2007年~2011年间，混合粒子占主导地位，细粒径粒子从不到40%开始逐年减少，而粗粒径粒子逐年增加至超过30%。
其中特别值得留意的地方是，粗粒径粒子是从2007才开始出现的。
而2007年，正是我国商品粮基地发展重要的一年。
2002年4月正式开始的“扬州市优质稻米生产基地建设项目”在项目实施的两年多时间内，每年产生的综合经济效益超过两亿元，超过了预期目标，因此国家发改委批复同意拨款，江苏省及扬州市按照“完善提高、集中连片、扩大规模、示范辐射”的要求在2007年底前在18个乡镇新建了20万亩优质稻米生产基地。
由于建立商品粮基地有助于稳定的农业生产，对于作为人口大国的我国的经济发展有着重要的经济意义。
因在全国掀起了建立商品粮基地的热潮，其中就包括测站所在地区。
所以从2007年开始，该地区农业活动持续增加，而农业活动带来的扬尘等使得该地区的大粒径粒子显著增加，从而自2007年之后大粒径粒子比例持续增长，而小粒径粒子比例下降，混合粒子较之前的年份增多。
图3-8.三种粒子在不同季节中所占比例Fig.3-8 Frequency of three modes(each season)图3-8显示，在春秋季节的粗粒子比例相对较多，秋冬季节细粒子比例相对较多，这也是符合我们的常规认知的。
春耕秋收的农业活动导致扬尘较大使得粗粒子较多，而秋冬季节该地区通过燃煤供暖，因此大气中的的细粒子较多。
图3-9. AOD在不同季节中与能见度的关系Fig.3-9 The relationship between values of AOD and atmospheric visibility(each season)图3-9显示，无论在哪个季节中，AOD与能见度呈负相关性。
在气象学中，能见度用气象光学视程表示。
气象光学视程是指白炽灯发出色温为2700K的平行光束的光通量，在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。
而AOD表示大气气溶胶对光的衰减作用，因此不难理解，当AOD越大时，大气气溶胶对光的衰减作用越大，气象光学视程越短，能见度越低；相反，AOD越小，大气气溶胶对光的衰减作用越小，气象光学视程越长，能见度越高。
从拟合直线斜率以及R来看，夏季中AOD对能见度的影响最为明显。
因为夏季以晴天为主，相对其它季节而言天气现象较为简单，发生雨雪等可以影响能见度的天气现象较少。
图3-10.AOD在不同季节中与风速的关系Fig.3-10 The relationship between the values of AOD and wind velocity(each season)图3-10显示，在春夏秋三季中，AOD与风速均呈正相关性变化，而在冬季中AOD与风速呈负相关性变化。
在春夏秋三季，由于该地区地表较为裸露，较大的风速会引起更多的扬尘，AOD上升。