基于化学组分参数化的大气气溶胶吸湿性特征

作者：沈子宣; 徐敏; 胡波; 王跃思; 邹嘉南

来源：中国环境科学, 2022, 42(01): 52-60.

DOI：10.3969/j.issn.1000-6923.2022.01.006

• 化学组分
• 参数化
• κ-K?hler理论
• 吸湿性

为了探讨大气气溶胶的吸湿性特征,基于观测气溶胶化学组分,计算了吸湿性参数κ.首先,通过PCA分析法,得到了对吸湿性参数κ贡献率较大的化学因子;其次,基于K?hler公式与ZSR混合理论,对各化学组分加权得到各时刻对应的吸湿性参数κ_(chemical);最后,基于κ-K?hler理论,讨论κ_(chemical)与其相关性,并通过κ_(chemical)对吸湿性特征参数(光学吸湿增长因子f(RH)、粒径吸湿增长因子gf)进行反演运算,探讨两者与理论值的差异.采用迭代算法与前人研究所得的经验公式求解吸湿性参数κ_(NEP),,以验证化学方法计算吸湿性参数κ_(chemical)的准确性.此外,还根据所得的吸湿性参数,讨论其与能见度之间的关系.结果表明:κ_(chemical)与基于κ-K?hler理论计算得到的κ_(k?hler)相关系数为0.78,两者的均方根误差为0.031,处于较低水平,两者比值基本分布于距中心拟合直线误差的10%内;反演所得的f(RH)与仪器测量值f(RH)_(measured)相关系数高达0.99,进一步证明了两者存在很强的线性关系;反演所得的gf与理论值gf_(NEP)重合度极高,也具有较高相关性;κ_(chemical)与能见度呈负相关性,在能见度≤5km时,κ_((NH_4)NO_3)对κ_(chemical)的贡献为74.63%

• 单位
  中国科学院大气物理研究所; 南京信息工程大学; 大气边界层物理与大气化学国家重点实验室; 气象灾害教育部重点实验室