大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件

氣溶膠的氣候效應(yīng)王文婷環(huán)境工程氣溶膠的氣候效應(yīng)王文婷1

氣溶膠簡(jiǎn)單介紹氣溶膠的氣候效應(yīng)對(duì)氣溶膠氣候效應(yīng)的研究展望氣溶膠簡(jiǎn)單介紹2一、大氣氣溶膠（Aerosol）是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系參與各種化學(xué)循環(huán)，是大氣的重要組成部分10-3～102μm霧、煙、霾、輕霧(靄)、微塵和煙霧等對(duì)于受污染的城市，氣溶膠各有特點(diǎn)；對(duì)于污染不嚴(yán)重的地方，氣溶膠一般比較穩(wěn)定環(huán)境效應(yīng)和氣候效應(yīng)

一、大氣氣溶膠（Aerosol）3大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件4大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件5大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件6

二、氣溶膠的氣候效應(yīng)二、氣溶7

第一間接效應(yīng)：人為的氣溶膠增加。固體液態(tài)水含量中，顆粒濃度的增加和尺度的減小，從而導(dǎo)致云反照率的增加。該效應(yīng)也被稱為“Twomey效應(yīng)”。稱為云的反照率效應(yīng)

第二間接效應(yīng)：人為的氣溶膠增加。顆粒的尺度減小，降低了降水率，從而調(diào)整了液態(tài)水含量、云的厚度和云的生命期。該效應(yīng)也被稱為“云的生命期效應(yīng)”或“Albrecht效應(yīng)

8若空氣十分純凈無(wú)凝結(jié)核存在，則必須達(dá)到百分之百的過(guò)飽和，水汽才能凝結(jié)，而通常大氣的相對(duì)濕度很少超過(guò)101%，因此凝結(jié)核在成云致雨過(guò)程中是必不可少的云凝結(jié)核又稱大氣凝結(jié)核（condensationnucleiinatmosphere）大氣中的水汽能在其上凝結(jié)而成微滴的氣溶膠粒子。半徑約在10-3-10μm凝結(jié)核有兩種，一種是不可溶但能為水濕潤(rùn)的粒子如塵埃，可在其表面吸附水汽生成液滴胚胎；另一種是可溶性鹽粒子，如硫酸鹽、硝酸鹽、氯化鈉等，其凝結(jié)核所需的過(guò)飽和度比第一種小的多，一般在相對(duì)濕度小于100%時(shí)就能起作用巨核（直徑大于2μm）能產(chǎn)生大云滴，促使降雨形成。來(lái)源是海浪飛沫干涸、塵土、植物粒子、火山灰等若空氣十分純凈無(wú)凝結(jié)核存在，則必須達(dá)到百分之百的過(guò)飽和，水汽9大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件10大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件11氣溶膠粒子的氣候效應(yīng)主要取決于是吸收光還是散射光，取決于氣溶膠粒子的折射率氣溶膠粒子的氣候效應(yīng)主要取決于是吸收光還是散射光，取決于氣溶12大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件134.6最強(qiáng)的沙塵暴襲擊北京，4.7沒(méi)有可見(jiàn)云從4km至10km高度范圍內(nèi),存在一層厚度約為6km的氣溶膠粒子層,其消光系數(shù)呈很典型的正態(tài)分布沙塵氣溶膠遠(yuǎn)距離輸送帶的高度小于6.5km，從圖中可看出可能更高4.6最強(qiáng)的沙塵暴襲擊北京，4.7沒(méi)有可見(jiàn)云14大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件15由于沙塵氣溶膠引起的地面和大氣凈長(zhǎng)波輻射的變化量比它們收入的太陽(yáng)輻射的變化量小得多，沙塵氣溶膠的輻射效應(yīng)主要體現(xiàn)在對(duì)太陽(yáng)輻射的影響方面沙塵氣溶膠的氣候效應(yīng)與輻射波長(zhǎng)和本身粒徑的大小有關(guān)系由于沙塵氣溶膠引起的地面和大氣凈長(zhǎng)波輻射的變化量比它們收入的16大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件17大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件18大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件19大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件20硫酸鹽氣溶膠可以產(chǎn)生負(fù)的輻射通量，使地表溫度降低，降水量減少。其中間接輻射強(qiáng)迫不可忽視但是多數(shù)模擬沒(méi)有考慮相對(duì)濕度（硫酸鹽氣溶膠是吸濕性氣溶膠，隨著相對(duì)濕度的增大，粒徑會(huì)增大至0.1-1μm，這樣可以與短波輻射進(jìn)行作用）。隨高度的增加，相對(duì)濕度減小。硫酸鹽氣溶膠可以產(chǎn)生負(fù)的輻射通量，使地表溫度降低，降水量減少21大氣中的黑炭氣溶膠在短波波段的消光系數(shù)比較大,一般達(dá)到10m2/g以上,它的單次散射反照率一般小于0.3,說(shuō)明黑炭粒子對(duì)太陽(yáng)短波輻射有很強(qiáng)的吸收作用。同時(shí),黑炭氣溶膠能吸收和發(fā)射紅外輻射,影響地面和大氣的長(zhǎng)波輻射傳輸。

BC在大氣中的壽命為40h(降水過(guò)程)到1周左右(干潔地區(qū))相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.64,這表明BC是大氣顆粒物的一個(gè)重要組成部分

大氣中的黑炭氣溶膠在短波波段的消光系數(shù)比較大,一般達(dá)到10m22大氣頂輻射通量增大最大為+4w／m2；地表輻射通量減少-5w／m2大氣頂輻射通量增大最大為+4w／m2；23大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件24未來(lái)氣溶膠研究主要方面全球范圍內(nèi)氣溶膠的特征即空間、時(shí)間分布和粒徑分布以及與此相關(guān)的氣溶膠物理化學(xué)性質(zhì)氣溶膠與氣候系統(tǒng)的關(guān)系不是單方面影響，而是相互作用;氣溶膠的輻射效應(yīng)對(duì)氣候有作用，氣候的變化也作用于氣溶膠的循環(huán)過(guò)程直接效應(yīng)：不確定的兩個(gè)參數(shù)是元素碳的混合狀態(tài)和顆粒物吸濕增長(zhǎng)特性間接效應(yīng)：對(duì)流層中的氣溶膠凝結(jié)核對(duì)云滴的形成和分布的作用；對(duì)流層中的降水過(guò)程對(duì)氣溶膠生命期的作用

未來(lái)氣溶膠研究主要方面全球范圍內(nèi)氣溶膠的特征即空間、時(shí)間分布25謝謝！謝謝！26氣溶膠的氣候效應(yīng)王文婷環(huán)境工程氣溶膠的氣候效應(yīng)王文婷27

氣溶膠簡(jiǎn)單介紹氣溶膠的氣候效應(yīng)對(duì)氣溶膠氣候效應(yīng)的研究展望氣溶膠簡(jiǎn)單介紹28一、大氣氣溶膠（Aerosol）是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系參與各種化學(xué)循環(huán)，是大氣的重要組成部分10-3～102μm霧、煙、霾、輕霧(靄)、微塵和煙霧等對(duì)于受污染的城市，氣溶膠各有特點(diǎn)；對(duì)于污染不嚴(yán)重的地方，氣溶膠一般比較穩(wěn)定環(huán)境效應(yīng)和氣候效應(yīng)

一、大氣氣溶膠（Aerosol）29大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件30大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件31大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件32

二、氣溶膠的氣候效應(yīng)二、氣溶33

第一間接效應(yīng)：人為的氣溶膠增加。固體液態(tài)水含量中，顆粒濃度的增加和尺度的減小，從而導(dǎo)致云反照率的增加。該效應(yīng)也被稱為“Twomey效應(yīng)”。稱為云的反照率效應(yīng)

第二間接效應(yīng)：人為的氣溶膠增加。顆粒的尺度減小，降低了降水率，從而調(diào)整了液態(tài)水含量、云的厚度和云的生命期。該效應(yīng)也被稱為“云的生命期效應(yīng)”或“Albrecht效應(yīng)

34若空氣十分純凈無(wú)凝結(jié)核存在，則必須達(dá)到百分之百的過(guò)飽和，水汽才能凝結(jié)，而通常大氣的相對(duì)濕度很少超過(guò)101%，因此凝結(jié)核在成云致雨過(guò)程中是必不可少的云凝結(jié)核又稱大氣凝結(jié)核（condensationnucleiinatmosphere）大氣中的水汽能在其上凝結(jié)而成微滴的氣溶膠粒子。半徑約在10-3-10μm凝結(jié)核有兩種，一種是不可溶但能為水濕潤(rùn)的粒子如塵埃，可在其表面吸附水汽生成液滴胚胎；另一種是可溶性鹽粒子，如硫酸鹽、硝酸鹽、氯化鈉等，其凝結(jié)核所需的過(guò)飽和度比第一種小的多，一般在相對(duì)濕度小于100%時(shí)就能起作用巨核（直徑大于2μm）能產(chǎn)生大云滴，促使降雨形成。來(lái)源是海浪飛沫干涸、塵土、植物粒子、火山灰等若空氣十分純凈無(wú)凝結(jié)核存在，則必須達(dá)到百分之百的過(guò)飽和，水汽35大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件36大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件37氣溶膠粒子的氣候效應(yīng)主要取決于是吸收光還是散射光，取決于氣溶膠粒子的折射率氣溶膠粒子的氣候效應(yīng)主要取決于是吸收光還是散射光，取決于氣溶38大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件394.6最強(qiáng)的沙塵暴襲擊北京，4.7沒(méi)有可見(jiàn)云從4km至10km高度范圍內(nèi),存在一層厚度約為6km的氣溶膠粒子層,其消光系數(shù)呈很典型的正態(tài)分布沙塵氣溶膠遠(yuǎn)距離輸送帶的高度小于6.5km，從圖中可看出可能更高4.6最強(qiáng)的沙塵暴襲擊北京，4.7沒(méi)有可見(jiàn)云40大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件41由于沙塵氣溶膠引起的地面和大氣凈長(zhǎng)波輻射的變化量比它們收入的太陽(yáng)輻射的變化量小得多，沙塵氣溶膠的輻射效應(yīng)主要體現(xiàn)在對(duì)太陽(yáng)輻射的影響方面沙塵氣溶膠的氣候效應(yīng)與輻射波長(zhǎng)和本身粒徑的大小有關(guān)系由于沙塵氣溶膠引起的地面和大氣凈長(zhǎng)波輻射的變化量比它們收入的42大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件43大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件44大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件45大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件46硫酸鹽氣溶膠可以產(chǎn)生負(fù)的輻射通量，使地表溫度降低，降水量減少。其中間接輻射強(qiáng)迫不可忽視但是多數(shù)模擬沒(méi)有考慮相對(duì)濕度（硫酸鹽氣溶膠是吸濕性氣溶膠，隨著相對(duì)濕度的增大，粒徑會(huì)增大至0.1-1μm，這樣可以與短波輻射進(jìn)行作用）。隨高度的增加，相對(duì)濕度減小。硫酸鹽氣溶膠可以產(chǎn)生負(fù)的輻射通量，使地表溫度降低，降水量減少47大氣中的黑炭氣溶膠在短波波段的消光系數(shù)比較大,一般達(dá)到10m2/g以上,它的單次散射反照率一般小于0.3,說(shuō)明黑炭粒子對(duì)太陽(yáng)短波輻射有很強(qiáng)的吸收作用。同時(shí),黑炭氣溶膠能吸收和發(fā)射紅外輻射,影響地面和大氣的長(zhǎng)波輻射傳輸。

BC在大氣中的壽命為40h(降水過(guò)程)到1周左右(干潔地區(qū))相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.64,這表明BC是大氣顆粒物的一個(gè)重要組成部分

大氣中的黑炭氣溶膠在短波波段的消光系數(shù)比較大,一般達(dá)到10m48大氣頂輻射通量增大最大為+4w／m2；地表輻射通量減少-5w／m2大氣頂輻射通量增大最大為+4w／m2；49大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)課件50未來(lái)氣溶膠研究主要方面全球范圍內(nèi)氣溶膠的特征即空間、時(shí)間分布和粒徑分布以及與