区域传输对北京地区整层大气柱内气溶胶特性研究新进展

近日，安光所张为俊研究员课题组在区域传输对整层大气柱内气溶胶特性研究方面取得新进展，相关研究工作以“Dependence of columnar aerosol size distribution, optical properties, and chemical components on regional transport in Beijing”为题发表于荷兰Elsevier集团出版的Atmospheric Environment期刊上（Atmos. Environ., 169, 128-139, 2017）（SCI二区）。

课题组王朔、赵卫雄等人利用HYSPLIT-4模式（Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model，拉格朗日混合单粒子轨迹模型）得到北京站点每日的气团后向轨迹，并结合气溶胶自动观测网（AERONET）提供的北京地区近十年（2005-2014年）光学数据及基于光学特性反演得到的黑碳（BC）、棕碳（BrC）、沙尘（DU）、水汽（AW）以及硫酸铵（AS）等，研究了区域传输对北京地区整层大气柱内气溶胶光学和成分特性的影响。

结果表明，整层大气柱内气溶胶特性随季节而变化，并与气团来源相关。在春季，气溶胶以粗粒子为主。夏季的主要特征是有高的单次散射反照率（SSA）以及小的复折射指数实部（n），在南向气团的影响下气溶胶粒子有明显的吸湿增长。在秋冬季，吸收光学厚度（AAOT）和复折射指数虚部（k）明显增大，且黑碳和棕碳的含量相对较高，而黑碳的浓度对气团来向的依赖性较弱，主要受秋冬季大范围供暖影响。

该项研究首次尝试根据北京地区多年的整层大气柱内气溶胶光学特性，分析不同气团来源下的气溶胶类型和化学成分，这种方法将气溶胶的物理和化学性质与气团来源结合起来，研究结果可以用于评估区域传输对气溶胶组分的贡献，并预测特定地区的空气质量。

该研究工作受国家自然科学基金重点项目，安徽省杰出青年科学基金，中国科学院青促会，以及公益性行业（气象）科研专项等项目资助。

图1 北京站点不同季节72小时后向轨迹聚类结果, 底图为Aqua 3级卫星数据

图2 不同季节不同聚类结果下五种成分平均体积比重