天津市冬季气溶胶吸湿因子的粒径分布特征

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作   者：

丁净;  张裕芬;  郑乃源;  张会涛;  余卓君;  李立伟;  元洁;  唐淼;  冯银厂; 

作者机构：

南开大学环境科学与工程学院中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室国家环境保护城市空气气溶胶污染防治重点实验室;  天津市生态环境监测中心; 

关键词：

天津;  重污染过程;  气溶胶;  吸湿增长因子;  冬季;  粒径分布; 

期刊名称：

环境科学

基金项目：

北方沿海热力内边界层对PM2.5 影响的观测与模拟研究

i s s n：

0250-3301

年卷期：

2021 年 002 期

页   码：

574-583

摘   要：

气溶胶粒径吸湿增长因子[g（RH）]是影响气溶胶消光和气溶胶辐射强迫的重要因素.利用吸湿性串联差分电迁移率分析仪（HTDMA）观测了天津市冬季不同污染状态下气溶胶粒子gm（RH）的粒径分布.同时基于水溶性离子的粒径分布,利用κ-K9hler理论获取了较宽粒径范围内（60 nm～9.8μm）的gκ（RH）,为环境状态下气溶胶光学参数和直接辐射强迫的模拟提供基础.结果表明,清洁状态下大气光化学反应较为活跃,超细粒子（<100 nm）的gm（RH）较高,gm（RH=80%）在1.30以上.重度污染天,气溶胶中水溶性离子的质量分数随粒子粒径增大而增加,导致gm（RH）随着粒子粒径增大而增大,300 nm粒子的gm（RH=80%）和gm（RH=85%）分别可达1.39和1.46.在较宽粒径范围（60 nm～9.8μm）内,不同模态气溶胶的吸湿性强弱表现为积聚模态>爱根模态>粗模态.大气重污染过程中气溶胶粒径明显增大,积聚模态气溶胶中NO3-和SO42-含量较清洁天明显增加,受此影响,污染状态下积聚模态气溶胶的吸湿性较清洁天明显增强,gκ（RH）达到1.3～1.4,具有强吸湿性的气溶胶粒径范围也同时扩大,在0.18～3.1μm粒径段均较高,对能见度恶化有重要的贡献.