青藏高原纳木错地区大气气溶胶光学和理化特征研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 丛志远
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-06-03 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 康世昌 |
| 关键词 | 青藏高原 纳木错 大气气溶胶 AERONET 元素组成 单颗粒分析 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 青藏高原平均海拔约4000 m，是世界上面积最大，平均海拔最高的高原，被喻为“世界屋脊”和“地球第三极”。由于其巨大的面积和突出的高度，青藏高原对邻近地区乃至全球的大气环流系统和天气气候均有显著影响。青藏高原自身大气环境非常洁净，不存在较大的污染源，但青藏高原周边广泛分布着大气污染严重区域，如中国西南、南亚和东南亚等。这些长期存在的大气污染物在一定的条件下，通过大气环流传输进入高原内陆，与高原的冰冻圈联系在一起，有可能对区域气候和环境产生深刻的影响。纳木错（N30°30′~30°56′, E90°16′~91°03′）位于青藏高原中南部，是青藏高原第二大湖，远离人类工农业生产区，夏季受印度季风影响，冬季受西风环流的控制。洁净的自然环境和独特的大气环流系统，使得该区域对全球气候和环境变化极为敏感。中国科学院青藏高原研究所2005年在纳木错湖东南岸建立了野外综合观测站，为大气环境现代过程的长期系统监测提供了良好保障。本论文针对纳木错地区大气气溶胶进行了长期连续的观测和分析，初步明确了纳木错地区大气气溶胶的光学特征、元素组成和单颗粒特征，并对纳木错地区大气气溶胶的来源进行了探讨。根据气溶胶自动观测网（AErosol RObotic NETwork, AERONET）的反演数据，研究了纳木错地区的大气气溶胶光学特征并分析了其季节变化。纳木错地区与其它地区相比，气溶胶光学厚度小，年均值为0.05，是AERONET观测网络中大气环境最为清洁的站点之一。该地区大气气溶胶光学厚度具有明显的季节变化，春、夏季大，秋季次之，冬季最小。春季大气中的主要成分是沙尘，夏季的主要成分是人为排放的细颗粒，冬季由于被大雪所覆盖，气溶胶光学厚度最低。气溶胶Angstrom指数的年均值为0.42±0.27，说明从全年来看，气溶胶中粗粒子占主导地位。纳木错夏季受印度季风的影响，大气水汽含量很高，而冬季最低。此外纳木错地区气溶胶不具备显著的吸湿性。在纳木错观测站连续收集了从2006年8月到2007年7月共52个大气气溶胶样品。纳木错地区大气气溶胶（TSP）的质量浓度变化范围为0.48~36.11 μg/m3，平均为6.74 μg/m3。纳木错地区具有和南极类似的气溶胶浓度水平，是世界上大气环境最为洁净的站点之一。地壳中的常量元素Ca、Fe、Ti、K、Al、Mg、Na是纳木错大气气溶胶中的主要组成元素，约占元素总质量的92％。而其它微量元素如Li、Sc、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga和Pb等含量相当低。富集因子计算结果说明，对于地壳元素，季风期和非季风期不存在明显的差别，而Cr、Ni、Cu、Zn和Pb季风期的富集因子显著高于非季风期。主因子分析结果显示纳木错大气气溶胶的元素来源可归为三大类：土壤沙尘，工业排放和交通排放。从Pb同位素比值分析结果看，纳木错具有和中国内地城市（如北京等）迥然不同的特征，并与同属青藏高原的瓦里关站存在较大差异，但由于印度所能得到的参考数值过少，仅根据Pb同位素比值尚不能确定印度大气污染对青藏高原的贡献程度。采用场发射扫描电镜和能谱联用技术分析了2400个气溶胶粒子的单颗粒特征。根据显微形貌和元素特征，纳木错大气气溶胶颗粒大致可分为烟尘、Tar ball、硅铝酸盐/石英、硫酸钙、碳酸盐、Fe/Ti氧化物和生物颗粒7大类。其中，硅铝酸盐/石英为最主要的类型，说明纳木错地区大气气溶胶主要受地壳物质的影响。粒径较小的烟尘和Tar ball的相对比例在夏季明显增加，说明纳木错在夏季受到了较为明显的人为活动影响。这些人为源颗粒物既有可能是南亚污染物随印度季风传输而进入青藏高原内陆，也有可能来自当地夏季较多的放牧和旅游活动。纳木错大气气溶胶分析并没有发现其它较为明显的人为源特别是工业排放气溶胶类型，如燃煤飞灰等，说明尽管纳木错在夏季受到一定的人为活动影响，但从整体上看，大气环境较为洁净，可以作为世界偏远地区大气环境背景的代表。 |
| 索取号 | B000009 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-06-22 |
| 源URL | [http://ir.itpcas.ac.cn/handle/131C11/1226]  |
| 专题 | 青藏高原研究所_图书馆 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 丛志远. 青藏高原纳木错地区大气气溶胶光学和理化特征研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：青藏高原研究所
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