近沙塵源區(qū)氣溶膠光學(xué)特性的季節(jié)變化及其統(tǒng)計(jì)學(xué)描述.pdf

1、本文利用天空輻射計(jì)測定的一近沙塵源區(qū)站點(diǎn)(銀川)2003年10月-2004年8月期間太陽直接輻射、天空散射輻射以及太陽小角度前向散射輻射資料，采用‘SKYRAD'模式，反演了該站點(diǎn)氣溶膠光學(xué)厚度、體積譜分布、復(fù)折射指數(shù)和單次散射反照率，并分析了其季節(jié)變化以及統(tǒng)計(jì)學(xué)特征，同時給出了該地區(qū)氣溶膠季節(jié)直接輻射強(qiáng)迫效率。結(jié)果表明：銀川地區(qū)氣溶膠具有明顯的季節(jié)變化特征，春季最大、冬季最小，波長指數(shù)變化與光學(xué)厚度變化基本相反，春季最小，冬季最大，這

2、主要與北方沙塵活動有關(guān)。氣溶膠光學(xué)厚度四個季節(jié)的日變化的變化范圍分別為31％，33％，24％和38％，并且春季、夏季和秋季具有相同的變化特征，冬季具有另一種變化特征；春季波長指數(shù)的季節(jié)日變化的變化范圍大約在50％左右，夏季、秋季和冬季的波長指數(shù)季節(jié)日變化明顯小于春季，變化范圍大約在20％左右，同時夏季、秋季和冬季的變化類型與春季的變化類型明顯不同。氣溶膠光學(xué)厚度與波長指數(shù)的概率分布分別能夠很好的滿足對數(shù)正態(tài)分布和正態(tài)分布。同時，氣溶膠波

3、長指數(shù)與光學(xué)厚度的關(guān)系在春季可以用一個完整的指數(shù)函數(shù)加以描述，而在其他三個季節(jié)并沒有發(fā)現(xiàn)任何明顯的相關(guān)性。 氣溶膠尺度分布可以利用兩個對數(shù)正態(tài)分布的和來描述，并表現(xiàn)出雙峰型結(jié)構(gòu)，一種是位于半徑0.15 μm附近的積聚模態(tài)，另一種是半徑7μm左右的粗模態(tài)，且粗模態(tài)濃度遠(yuǎn)大于積聚模態(tài)的濃度。單次散射反照率春季顯著高于其它季節(jié)，并隨波長的增加而顯著增加，從400 nm處的0.92上升到1020 nm的0.97，而其他季節(jié)，單次散射反照

4、率隨波長表現(xiàn)了輕微的下降趨勢。折射指數(shù)實(shí)部春季明顯升高，對波長的敏感性較低，而虛部春季顯著下降，并且表現(xiàn)出對波長更低的敏感性，但兩者在不同波段的微小變化均表現(xiàn)出了一定的變化，且虛部表現(xiàn)的更為復(fù)雜。短波段四個季節(jié)的氣溶膠直接輻射強(qiáng)迫效率在地面分別為-55.31，-59.71，-60.13和-60.38，在大氣頂分別為13.89，10.39，2.30和2.64。同時，由于春季沙塵活動的影響，春季地面/大氣頂氣溶膠直接輻射強(qiáng)迫效率值均低于/高