北京一次污染过程气溶胶光学特性及辐射效应

作者：梁苑新; 车慧正^*; 王宏; 彭玥; 张养梅; 陶法

来源：应用气象学报, 2020, 31(05): 583-594.

• 激光雷达
• 气溶胶消光系数
• 垂直廓线
• 辐射加热率
• 北京

利用地面激光雷达、太阳光度计观测反演气溶胶光学特性参数,结合PM2.5观测数据,分析了2018年1月25—28日北京一次完整污染过程中气溶胶光学特性变化。基于观测数据,利用短波辐射传输模式计算了不同程度污染日,晴空背景下气溶胶对辐射加热率的改变程度。结果表明:清洁日(25日),PM2.5日平均质量浓度为19.00μg·m-3,440 nm气溶胶光学厚度为0.13,单次散射反照率为0.87,整层气溶胶消光系数低于0.10 km-1,短波辐射均为增温效应;污染期间(26—27日),PM2.5日平均质量浓度为83.21μg·m-3,气溶胶光学厚度为2.48,气溶胶散射能力增强,单次散射反照率达到0.94,气溶胶主要消光层厚度提升至3.00 km高度,消光系数平均值为0.43 km-1,气溶胶在垂直方向的变化导致气溶胶中上层(1.50～3.00 km高度)加热作用强烈,短波辐射加热率平均值达到13.89 K·d-1,而低层(1.50 km高度以内)加热作用较弱,加热率平均值仅为0.99 K·d-1。气溶胶散射能力增强导致加热作用减弱,污染日加热率对于气溶胶散射能力变化更敏感。

• 单位
  中国气象局气象探测中心; 中国气象科学研究院; 灾害天气国家重点实验室