能見度與大氣污染ppt課件

精選,姓名：張琦學號：2120140591,大氣能見度及細顆粒物的消光作用淺談,能見度,近年來，隨著城市化進程的推進，灰霾天氣已成為一種常見環(huán)境災害污染事件。,灰霾天氣下常常伴隨著能見度惡化事件。能見度下降會導致視野模糊不清，使交通受阻，給人們的生活造成極大不便。,精選,主要介紹內容,精選,什么是大氣能見度？,通常的能見度系指水平能見度，即指視力正常的人在當時天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨認出的目標物(黑色、大小適度)最大水平距離，或夜間能看到和確定出的一定強度燈光的最大水平距離。,能見度,精選,能見度,2.造成能見度下降的原因？能見度是一種復雜的大氣現象，與空氣質量和氣象條件密切相關，是大、中、小尺度天氣系統(tǒng)和包括大氣化學反應的空氣污染過程共同作用的結果。,精選,能見度,在沒有氣溶膠顆粒物存在時，觀察者能見度最遠可以達到300km（Jacob1999）,它只受到氣體的Rayleigh散射和吸收的而影響。而在大氣污染較為嚴重的城市，其能見度可以降低一個數量級甚至更多。,那么，顆粒物是怎樣影響能見度的呢？,精選,3.顆粒物的消光作用自20世紀70-80年代以來，中國已有不少學者對大氣能見度進行了深入的研究。有研究表明，大氣污染物尤其是大氣顆粒物對可見光吸收和散射所產生的消光作用是能見度降低的主要因素,可貢獻城市大氣總消光系數的80%90%1。,參考文獻：,1陳義珍,趙丹,柴發(fā)合,等.廣州市與北京市大氣能見度與顆粒物質量濃度的關系J.中國環(huán)境科學,2010,31(7):967-971.,顆粒物的消光作用,觀察者,氣溶膠顆粒物,天空背景,氣溶膠顆粒物導致能見度降低示意圖,消光=散射+吸收,精選,顆粒物的消光作用,4.顆粒物的消光作用受到哪些因素的影響？,精選,低能見度下細顆粒物的個數明顯增多,精選,數濃度對消光的影響,顆粒物的質量濃度與散射效率隨粒徑的變化WilliamC.Malm,Introductiontovisibility,精選,MinHu,etal.Environ.Sci.Technol.2012,46:99419947,顆粒物組分的粒徑分布,精選,顆粒物成分與混合狀態(tài)對消光的影響,五種主要的消光成分,氣溶膠混合狀態(tài),精選,相對濕度對消光的影響,硫酸鹽的形成及吸濕增長WilliamC.Malm,Introductiontovisibility,與氣象條件（濕度）有關，硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等吸濕長大到有效消光的粒徑；在相對濕度80時，同樣質量顆粒物的消光作用是干顆粒物的1.5倍以上。,精選,顆粒物的消光作用,5.Mie散射理論及Mie模型Mie理論可基于顆粒物微物理和化學性質的觀測數據，利用Mie模型可以計算顆粒物光學特征參數。1908年，GustavMie建立了用于解釋懸浮于水中的金質顆粒物對光散射和吸收后變化色彩的復雜現象的理論，該理論名稱就是“Mie理論”3。采用Mie理論，可以得到顆粒物的消光、散射，以及散射光強在各個散射角度分布的解析表達式。,參考文獻：,3BohrenCF，HuffillanDRAbsorption&ScatteringofLightbySmallParticlesNewYork：JohnWileySonsInc，1983,精選,Mie理論假設顆粒物滿足單散射條件，即：1.顆粒物總數足夠少；2.顆粒物間的間距足夠大；3.在任何顆粒物的周圍，所有顆粒物的總散射場與外場相比很??；這樣，就可以通過簡單加和單個獨立顆粒物的散射場來計算全部顆粒物的總散射場?？傮w說來，一般大氣氣溶膠體系是被認為滿足以上假設條件的。,顆粒物的消光作用,精選,對于已知數濃度粒徑分布的顆粒物群，其消光，散射可以通過對所有單顆粒物的相應積分得到。而吸收系數則是其消光系數和散射系數之差。相應公式如下：,顆粒物的消光作用,精選,如果考慮相對濕度的影響，上述公式中會加入吸濕增長因子。通常情況下，當相對濕度大于60%時，濕度會成為影響消光系數的主導因素,精選,利用Mie理論模型計算灰霾天氣下細顆粒物的消光。,顆粒物的消光作用,精選,能見度下降的來源解析,精選,CMB模型-Mie理論的耦合模型,4、確定第j個源對于受體細顆粒物消光系數的的相對貢獻。,3、確定第j個源就受體細顆粒物中第i種化學組分對于