气溶胶分布及成核作用精选PPT.ppt
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1、关于气溶胶分布及成核作用第1页,讲稿共25张,创作于星期二目录目录气溶胶的粒径分布气溶胶的粒径分布 1大气气溶胶谱分布函数的经验描述大气气溶胶谱分布函数的经验描述2气溶胶粒子的三模态及其特性气溶胶粒子的三模态及其特性3气溶胶粒子的成核作用气溶胶粒子的成核作用4第2页,讲稿共25张,创作于星期二气溶胶的定义气溶胶的定义气溶胶:气溶胶:液体或固体微粒均匀的分散在气体中形成的相对稳液体或固体微粒均匀的分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。定的悬浮体系。固体或液体微粒固体或液体微粒:通常称为颗粒物或粒子,是指空气动力通常称为颗粒物或粒子,是指空气动力学直径为学直径为0.003-100um的液滴或固态粒
2、子。的液滴或固态粒子。第3页,讲稿共25张,创作于星期二大气颗粒物的粒度分布大气颗粒物的粒度分布等效直径等效直径光学等效直径光学等效直径 Diagram 3Diagram 4体积等效直径或几何直径体积等效直径或几何直径 空气动力学等效直径空气动力学等效直径 第4页,讲稿共25张,创作于星期二空气动力学直径(空气动力学直径(D Dp p)式中:Dg几何直径 p忽略了浮力效应的粒密度 0参考密度(0=1g/cm3)K形状系数,当粒子为球状时,K=1.0从上式可见,对于球状粒子,从上式可见,对于球状粒子,p对对Dp是有影响的。当是有影响的。当p较大时,较大时,Dp会比会比Dg大。由于大多数大气粒子满
3、足大。由于大多数大气粒子满足p10,因此,因此Dp和和 Dg的差值因子必定小于的差值因子必定小于3。第5页,讲稿共25张,创作于星期二大气气溶胶谱分布函数的经验描述大气气溶胶谱分布函数的经验描述123对数正态分布对数正态分布 幂指数定律幂指数定律 修正的修正的谱分布谱分布第6页,讲稿共25张,创作于星期二对数正态分布对数正态分布第7页,讲稿共25张,创作于星期二典型城市气溶胶数谱分布、表面积谱分布和体积谱分布典型城市气溶胶数谱分布、表面积谱分布和体积谱分布第8页,讲稿共25张,创作于星期二幂指数定律幂指数定律 德国科学家junge在总结了大量实验观测结果的基础上,于1963年首先提出以“幂指数
4、定律”来表示数分布函数,其数学表达式为:Junge分布简洁明了,但只适用于分布简洁明了,但只适用于0.1-10um粒径范围内粒径范围内的数浓度谱分布,可以很好地拟合城市气溶胶数谱分布。的数浓度谱分布,可以很好地拟合城市气溶胶数谱分布。第9页,讲稿共25张,创作于星期二修正的修正的谱分布谱分布 式中:式中:A、b、B、c四个参数是正数四个参数是正数与幂指数定律数谱分布函数相比,与幂指数定律数谱分布函数相比,谱分布很繁琐谱分布很繁琐 Deirmendjian于于1969年提出用修正的年提出用修正的谱分布,近似描述环境大气气谱分布,近似描述环境大气气溶胶数谱分布:溶胶数谱分布:第10页,讲稿共25张
5、,创作于星期二气溶胶粒子的三模态及其特性气溶胶粒子的三模态及其特性第11页,讲稿共25张,创作于星期二气溶胶粒子的三模态气溶胶粒子的三模态 粒径小于粒径小于0.05um的的粒子粒子 粒径在粒径在0.05-2um范围的范围的粒子粒子 粒径大于粒径大于2um的粒子的粒子 第12页,讲稿共25张,创作于星期二三模态的主要形成和去除机制三模态的主要形成和去除机制 来源:燃烧过程所产生的气溶胶粒子、二次粒子 特点:易“老化”碰并:即在已有颗粒物上化学转化生成的冷气冷凝后生长 来源:爱根核膜的凝聚、蒸汽冷凝、凝聚、各种气体分子转化成的二次气溶胶去除方式:不易被干、湿沉降出去,主要通过扩散去除 来源:机械过
6、程所造成的扬尘、海盐溅沫、火山灰和风砂等一次气溶胶粒子 去除方式:干沉降和雨水冲刷 第13页,讲稿共25张,创作于星期二粗、细粒子之间的相互作用粗、细粒子之间的相互作用由于气溶胶老化,由于气溶胶老化,使积聚模的体积浓使积聚模的体积浓度有很大增长,对度有很大增长,对粗粒子体积的影响粗粒子体积的影响却相对较小却相对较小 第14页,讲稿共25张,创作于星期二各模态粒子之间的相互作用各模态粒子之间的相互作用 由上表可以看出,核膜与积聚模之间的凝聚作用超过由上表可以看出,核膜与积聚模之间的凝聚作用超过核膜之间的凝聚作用。粗膜与粗膜之间的凝聚作用以核膜之间的凝聚作用。粗膜与粗膜之间的凝聚作用以及积聚模与粗
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