利用黑碳仪获取北京市冬季气溶胶吸光系数的方法研究

论文摘要

黑碳仪是最常用的气溶胶吸光碳测试仪器,但其测得的吸光性能受到滤膜多重散射效应、颗粒物散射效应、颗粒物遮蔽效应的影响,只能算是bATN（光衰减系数）,而不是bin-situ（原位吸光系数）.虽然已有学者提出几种将bATN转换为bcor（校正后吸光系数）的算法,但多是基于实验室模拟或高海拔地区气溶胶而开展的,与我国城市的气溶胶在理化性质方面有明显差别.为探索我国城市气溶胶将bATN转换为bcor的问题,于2016—2017年冬季在北京市城区使用黑碳仪及光声消光仪分别测量bATN和bin-situ,在分析多种算法的基础上,提出了面向城市气溶胶的校正方法.结果显示:在我国北方城市（以北京市为例）,适应城市气溶胶的f值（遮蔽因子,为计算遮蔽校正系数的一个参数）为1. 13,C （综合散射效应系数）为5. 44;使用这些校正系数,将观测点由黑碳仪获取的bATN转换为bcor.与光声消光仪测定的bin-situ对比发现,无论是滤膜样点周期内还是长期观测时间内,bcor与bin-situ均呈一致性,其中,长期观测时间内二者的相关性表达为y=0. 954x+0. 829（r2为0. 996）,证明了校正方法的有效性和可信性.研究显示,bcor与bin-situ整体相关性较高,并且获得了本地化的校正因子,实现了仅通过黑碳仪获取准确颗粒物吸光系数的目的.

论文目录

• 1 设备与方法
•   1.1 采样设置
•   1.2 在线设备
•     1.2.1 黑碳仪
•     1.2.2 光声消光仪
•   1.3 黑碳仪校正
•     1.3.1 Weingartner校正
•     1.3.2 Arnott校正
•     1.3.3 Schmid校正
•     1.3.4 Virkkula校正
•     1.3.5 Coen校正
•   1.4 校正应用
• 2 结果与讨论
•   2.1 遮蔽效应系数
•   2.2 散射效应系数
•   2.3 对黑碳仪实际观测数据的校正结果
•     2.3.1 样点周期校正结果
•     2.3.2 面向长期连续监测数据的校正结果
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张宇哲,支国瑞,靳文静,张洋,程苗苗,李术元,张红亮

关键词: 吸光系数,黑碳仪,光学特性,北京市城区,光声消光仪

来源: 环境科学研究 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室,中国石油大学(北京)理学院,河南师范大学环境学院,南京瀚达环境科技有限公司

基金: 国家重点研发计划项目(No.2017YFC0213001),中国环境科学研究院基本科研业务专项(No.JY41373131),陕西省重点产业创新链项目(No.2015KTZDSF01-04)~~

分类号: X513;X831

DOI: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.12.07

页码: 1314-1323

总页数: 10

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