孙俊英等:大气气溶胶散射吸湿增长特性研究进展 好模拟(Tang,196,1997; Ansari,etal,1999;最强,并随人为影响的增加气溶胶散射吸湿能力减 Topping, et al, 2005; Sjogren, et al, 2007), E a( Zieger, et al, 2010: Fierz-Schmidhauser, et al, 对有机/无机混合气溶胶的散射吸湿特性了解较少,2010a;刘新罡等,2009;Wang,etal,2007; Carrico 是目前实验室研究的重点和难点问题。 在环境大气中,气溶胶的无机组分和有机组分 McInnes,etal,1998);城市型气溶胶(Yan,etal 以不同方式相互混合,混合状态多样,化学组成复2009; Mcinnes,etal,1998或大陆型气溶胶( Zieger 杂,一般通过湿度控制装置配合浊度仪对环境大气etal,2013,2014; Fierz-Schmidhauser,etal,2010a) 气溶胶的散射吸湿特性进行观测。根据大气气溶胶散射吸湿增长能力次之;而沙尘气溶胶和生物质燃烧 的来源、后向轨迹、质量浓度等将其分为不同类型,型气溶胶( Zieger,etal,2013; FierzSchmidhauser,et 再针对不同类型气溶胶,研究其散射吸湿增长特性。al,2010a; Carrico,etal,1998)散射吸湿增长能力最 表1是对近年来气溶胶散射吸湿増长特性观测结果弱。与欧洲和北美地区相比,中国气溶胶散射吸湿 的总结。总体来说,海盐气溶胶散射吸湿增长能力增长测量结果较少,仅在广州、临安、北京等地开展 表1不同区域气溶胶散射吸湿增长因子观测结果 Table 1 Summary of the aerosol scattering enhancement factor from worldwide measurements 地点 f(RH) fa(Rh) 割观测 fb(RH 平台 巴西 物质燃烧 Kote 区域霾1.286±0.051 等 区域霾1.069±0.0090.959 %PM4空基 Maraba 域霾1.318±0.0091.098 Malm等2003年 (2005) 7-9月 Turtleback dome 生物质燃烧1.26±0. 80%—85%PM25地基 等2000年莫桑比克、 (2003 8-9月博茨瓦纳 生物质燃烧1.59±0.041.14 0.72±0.04 PM;空基 赞比亚 an1999年美国SGP 生物质燃烧 1.55 1.59 等(2001)1-12月CART站b 沙尘影响 %PM10地基 总体平均 沙尘影响1.2±0.02 Pan等 中国天津宝坻 % 污染型1.57±0.02 沙尘 2.00±0.27 Kim等 2001年 人为源(中国)2.75±0.38 (2006) 4月 韩国 Gosan站 人为源(韩国)1.91±0 85%PM10地基 生物质燃烧1.60±0.20 1.46±0.101.22±0.06 1997年 葡萄牙 污染型1 等(2000)6-7 清洁型1.69±0.16 地基 86±0.24 PMi Vakakis Is 美国 1-12 大陆型 1.4-1.5 1.1-1.2 82.5%PM1a/1地基 等(2001) (2014)2-3月德国Mptz大陆型2.70.37 等2009年 %PM10地基 0 Schmidhaus 2008年 瑞土大陆型(高海拔)2.23 1.6 0.089 5月 Jungfraujoch站 5%PM10地基 等(2010a) 1.0-1.2好模 拟 （Ｔａｎｇ，１９９６，１９９７；Ａｎｓａｒｉ，ｅｔａｌ，１９９９； Ｔｏｐｐｉｎｇ，ｅｔａｌ，２００５；Ｓｊｏｇｒｅｎ，ｅｔａｌ，２００７），但是 对有机／无机混合气溶胶的散射吸湿特性了解较少， 是目前实验室研究的重点和难点问题。 在环境大气中，气溶胶的无机组分和有机组分 以不同方式相互混合，混合状态多样，化学组成复 杂，一般通过湿度控制装置配合浊度仪对环境大气 气溶胶的散射吸湿特性进行观测。根据大气气溶胶 的来源、后向轨迹、质量浓度等将其分为不同类型， 再针对不同类型气溶胶，研究其散射吸湿增长特性。 表１是对近年来气溶胶散射吸湿增长特性观测结果 的总结。总体来说，海盐气溶胶散射吸湿增长能力 最强，并随人为影响的增加气溶胶散射吸湿能力减 弱（Ｚｉｅｇｅｒ，ｅｔａｌ，２０１０；ＦｉｅｒｚＳｃｈｍｉｄｈａｕｓｅｒ，ｅｔａｌ， ２０１０ａ；刘新罡等，２００９；Ｗａｎｇ，ｅｔａｌ，２００７；Ｃａｒｒｉｃｏ， ｅｔａｌ，１９９８，２０００，２００３； Ｇａｓｓó，ｅｔ ａｌ，２０００； ＭｃＩｎｎｅｓ，ｅｔａｌ，１９９８）；城 市 型 气 溶 胶 （Ｙａｎ，ｅｔａｌ， ２００９；ＭｃＩｎｎｅｓ，ｅｔａｌ，１９９８）或大陆型气溶胶（Ｚｉｅｇｅｒ， ｅｔａｌ，２０１３，２０１４；ＦｉｅｒｚＳｃｈｍｉｄｈａｕｓｅｒ，ｅｔａｌ，２０１０ａ） 散射吸湿增长能力次之；而沙尘气溶胶和生物质燃烧 型气溶胶（Ｚｉｅｇｅｒ，ｅｔａｌ，２０１３；ＦｉｅｒｚＳｃｈｍｉｄｈａｕｓｅｒ，ｅｔ ａｌ，２０１０ａ；Ｃａｒｒｉｃｏ，ｅｔａｌ，１９９８）散射吸湿增长能力最 弱。与欧洲和北美地区相比，中国气溶胶散射吸湿 增长测量结果较少，仅在广州、临安、北京等地开展 表１ 不同区域气溶胶散射吸湿增长因子观测结果 Ｔａｂｌｅ１ Ｓｕｍｍａｒｙｏｆｔｈｅａｅｒｏｓｏｌｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｆｒｏｍ ｗｏｒｌｄｗｉｄｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ 序号 文献 时间 地点 类型 犳（ＲＨ） 犳ｂ（ＲＨ） 犳β（ＲＨ） 相对 湿度 切割 粒径 观测 平台 １ Ｋｏｔｃｈｅｎｒｕｔｈｅｒ 等（１９９８） １９９５年 巴西ａ Ｂｒａｓｉｌｉａ Ｃｕｉａｂａ ＰｏｒｔｏＶｅｌｈｏ Ｍａｒａｂａ 生物质燃烧 区域霾 区域霾 区域霾 区域霾 １．２８６±０．０５１ １．０６９±０．００９ １．１０１±０．００５ １．３１８±０．００９ － ０．９５９ ０．９７９ １．０９８ － ０．８９６±０．０５２ ０．８８９±０．０２４ ０．８３３±０．０４２ ８０％ ＰＭ４ 空基 ２ Ｍａｌｍ 等 （２００５） ２００３年 ７—９月 美国 ＴｕｒｔｌｅｂａｃｋＤｏｍｅ 生物质燃烧 １．２６±０．１５ － － ８０％—８５％ ＰＭ２．５ 地基 ３ Ｍａｇｉ等 （２００３） ２０００年 ８—９月 南非、 莫桑比克、 博茨瓦纳、 赞比亚 生物质燃烧 １．５９±０．０４ １．１４ ０．７２±０．０４ ８０％ ＰＭ５  空基 ４ Ｓｈｅｒｉｄａｎ 等（２００１） １９９９年 １—１２月 美国ＳＧＰ ＣＡＲＴ站ｂ 生物质燃烧 沙尘影响 总体平均 １．５５ １．５９ １．８３ － － ８５％ ＰＭ１０  地基 ５ Ｐａｎ等 （２００９） ２００６年 ４—５月 中国天津宝坻 沙尘影响 清洁型 污染型 １．２±０．０２ １．３１±０．０３ １．５７±０．０２ － － ８０％  无 地基 ６ Ｋｉｍ 等 （２００６） ２００１年 ４月 韩国 Ｇｏｓａｎ站ｃ 沙尘 人为源（中国） 人为源（韩国） 生物质燃烧 ２．００±０．２７ ２．７５±０．３８ １．９１±０．１６ １．６０±０．２０ － － ８５％ ＰＭ１０  地基 ７ Ｃａｒｒｉｃｏ 等（２０００） １９９７年 ６—７月 葡萄牙 Ｓａｇｒｅｓｄ 污染型 清洁型 １．４６±０．１０ １．４８±０．１０ １．６９±０．１６ １．８６±０．２４ １．２２±０．０６ １．２３±０．０６ － － ０．８２ ０．８３ － － ８２％ ＰＭ１０ ＰＭ１ ＰＭ１０ ＰＭ１  地基 ８ Ｋｏｌｏｕｔｓｏｕ Ｖａｋａｋｉｓ 等（２００１） １９９５年 １—１２月 美国 Ｂｏｎｄｖｉｌｌｅ 大陆型 １．４—１．５ １．１—１．２ － ８２．５％ ＰＭ１０／１  地基 ９ Ｚｉｅｇｅｒ等 （２０１４） ２００９年 ２—３月 德国 Ｍｅｌｐｉｔｚ 大陆型 ２．７７±０．３７ － － ８５％ ＰＭ１０ 地基 １０ Ｆｉｅｒｚ Ｓｃｈｍｉｄｈａｕｓｅｒ 等（２０１０ａ） ２００８年 ５月 瑞士 Ｊｕｎｇｆｒａｕｊｏｃｈ站 大陆型（高海拔） 沙尘 ２．２３ １．０—１．２ １．６ － ０．０８９ － ８５％ ＰＭ１０  地基 孙俊英等：大气气溶胶散射吸湿增长特性研究进展 ６７７