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民勤近地面沙尘暴气溶胶变化规律初步研究

作　者: 冯向东
导　师: 赵明；王立
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 民勤 沙尘暴气溶胶浓度 PM10 气象 下垫面
分类号: X513
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


沙尘暴是一种灾害性天气,对自然环境与人类生产生活造成了严重的影响。近年来由沙尘暴引发的自然灾害引起了各国极大的关注,沙尘暴气溶胶是大气气溶胶的一种,其特性是研究沙尘暴灾害的关键因素。本文通过对民勤绿洲、绿洲过渡带及其毗邻沙漠的沙尘暴气溶胶观测及样品采集,通过对观察数据定量和定性分析,揭示了沙尘暴气溶胶特性,为民勤荒漠化防治提供参考。研究结果表明:(1)风速、温度、气压和相对湿度的变化与沙尘暴PM10的强度密切相关,风速是影响沙尘暴的决定因素,风速的大小与沙尘暴的强度密切相关。出现沙尘天气前,地面温度较高,随着扬沙天气的出现,太阳辐射被大量悬浮在空中的沙尘粒子反射,地面增温作用受到抑制,地面温度降低;气压变化符合我国西北特强沙尘暴过程中出现的“气压鼻”现象;相对湿度在沙尘暴过程中逐渐增大。(2)绿洲区内晴朗天气下气溶胶浓度值的变化规律:近地面1m处气溶胶浓度值PM10由于受太阳辐射影响,与温度的关系变化紧密;25米处气溶胶浓度值PM10处于相对稳定的状态;50米处气溶胶浓度值PM10于风速关系成正比例关系。(3)下垫面状况是影响沙尘暴过程的主导因素,沙尘暴气溶胶PM10浓度随下垫面条件的变化存在较大的差异。通过对民勤沙漠、绿洲边缘、绿洲3种下垫面条件下沙尘暴气溶胶数据统计分析表明:随着沙漠向绿洲的过渡,沙尘暴气溶胶浓度明显降低,沙漠下垫面条件下平均为1.667 mg/m~3,绿洲边缘为1.204 mg/m~3,到绿洲内部只有0.878mg/m~3。(4)春季地表裸露,地表粗糙度最小,沙尘暴气溶胶浓度最大;夏季地表粗糙度迅速增加,沙尘气溶胶浓度缓慢减小;冬季地表粗糙度减小,沙尘气溶胶浓度则开始缓慢增加。地表粗糙度与沙尘暴气溶胶浓度在季节变化上存在一定的关系,变化趋势不明显,这主要是大气环流作用所致。(5)背景天气下PM10与TSP总量随季节性变化,春季PM10与TSP总量春季最高,大颗粒物含量较多;夏季和秋季PM10与TSP总量降低,秋季达到最小值;冬季由于季风的活动,地表颗粒物易被扬起,PM10与TSP总量增加,气溶胶主导物质为大颗粒物。

全文目录


摘要  2-4
Summary  4-7
第一章 综述  7-18
  1.1 大气气溶胶的定义  7-8
  1.2 国内外沙尘气溶胶研究的最新进展  8-17
    1.2.1 沙尘气溶胶的形成及背景分析  8-11
    1.2.2 国内外研究现状及发展趋向  11-17
  1.3 研究的目的及意义  17-18
第二章 研究区概况与研究方法  18-25
  2.1 研究区概况  18-20
    2.1.1 自然地理状况  18-19
    2.1.2 地质特征  19
    2.1.3 降雨量特征  19-20
    2.1.4 风速分布特征  20
    2.1.5 沙丘特征  20
  2.2 人口经济状况  20-21
  2.3 研究的总体思路  21-22
  2.4 观测内容  22
    2.4.1 PM10 与近地面气象要素之间的关系  22
    2.4.2 PM10 垂直梯度（0～50m）变化  22
    2.4.3 PM10 水平梯度变化  22
    2.4.4 PM10 和TSP 总量的季节性变化  22
    2.4.5 背景天气的PM10 和TSP 总量  22
  2.5 观测方法  22-23
    2.5.1 PM10 与近地面气象要素之间的关系  22
    2.5.2 PM10 垂直梯度观测  22-23
    2.5.3 PM10 水平梯度观测  23
    2.5.4 PM10 和TSP 总量的季节性变化  23
    2.5.5 背景天气的PM10 和TSP 总量  23
  2.6 研究的技术路线  23-25
第三章 结果与分析  25-38
  3.1 沙尘暴的近地面气象要素及PM10 观测分析  25-29
    3.1.1 沙尘暴过程风速变化特征  25-26
    3.1.2 沙尘暴过程温度、气压和相对湿度变化特征  26-27
    3.1.3 沙尘暴过程中PM10 的变化特征  27-29
  3.2 PM10 垂直梯度（0～50m）变化与气象要素分析  29-32
    3.2.1 不同高度风速变化特征  29-30
    3.2.2 气象要素特征  30
    3.2.3 PM10 变化特征  30-32
  3.3 PM10 水平梯度变化与气象要素分析  32-34
    3.3.1 沙尘暴气溶胶浓度与风速的关系  32-33
    3.3.2 沙尘暴气溶胶浓度与风速的关系  33-34
  3.4 沙尘暴气溶胶TSP 和PM10 总量的季节性变化  34-36
  3.5 背景天气的TSP 和PM10 总量季节性变化  36-38
第四章 结论与讨论  38-40
  4.1 结论  38-39
  4.2 讨论  39-40
参考文献  40-45
致谢  45-46
个人简介  46-47
导师简介  47-48

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 大气污染及其防治 > 粒状污染物
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