2017 年5月3~8日中国出现一次强沙尘过程,影响面积超过 163万km2。随着蒙古气旋的南下,沙尘远距离输送,罕见的大范围的影响到中国长江中下游地区。使用SPAMS同时在沙尘源区呼和浩特市和远距离输送城市南京对PM2.5中气溶胶颗粒的混合状态和粒径分布进行了实时在线观测。

图2 不同城市PM10时间序列
在沙尘远距离输送过程中,虽然沙尘的强度逐渐减弱,但是沙尘的影响时间却在逐渐加长,对城市大气PM2.5的影响变大。在沙尘源地沙尘的影响时间约为37-40h,经过远距离输送后沙尘对城市PM的影响时间约为51-104h。

图5 沙尘和非沙尘期间气溶胶粒径分布
沙尘远距离输送过程对途径地区的大气气溶胶的粒径分布影响较大。由图5可知呼和浩特沙尘前中后气溶胶粒径谱的峰值分别位于0.48、0.46和0.46μm,沙尘过程对沙尘源区的PM2.5中气溶胶粒径分布的影响较小。而南京市非沙尘期间和沙尘期间气溶胶粒径谱峰值分别位于0.54和0.66μm,可以发现沙尘过程使得南京市PM2.5中气溶胶粒径谱明显的向大粒径段偏移。

图6 呼和浩特市-南京不同类型气溶胶质谱特征
沙尘影响期间由于大量的沙尘粒子注入大气会促进城市大气中EC粒子表面的硫酸盐的非均相反应过程的发生,抑制硝酸盐的生成过程。沙尘源区和远距离输送区在沙尘不同阶段气溶胶组成和粒径分布不同。
上述研究成果已发表于国内二区SCI期刊Particuology。文章第一作者为博士研究生沈利娟, 通讯作者为王红磊。合作单位包括香港浸会大学和内蒙古自治区环境监测中心。本研究得到了国家重大研发项目(2016YFA0602003和2017YFC0210000),国家自然科学基金(41805096和41830965)等项目的资助。
文章信息:
Shen, L., Hao, F., Gao, M., Wang, H., Zhu, B., Gao, J., Cheng, Y. and Xie, F., 2020. Real-time geochemistry of urban aerosol during a heavy dust episode by single-particle aerosol mass spectrometer: Spatio-temporal variability, mixing state and spectral distribution. Particuology,53,197-207.
文章原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674200120300353?dgcid=author