以2001年春季ACE-Asia和TRACE-P等大型国际观测计划在东亚地区获得大气气溶胶理化特征等大量数据为基础,把一个先进粒子微物理模式(APM) 耦合到嵌套网格空气品质预报模式系统(NAQPMS)用以研究东亚地区混合气溶胶的形成及其在输送过程中物理和化学特征变化机理。此系统融合了气溶胶核化新理论- - -离子源核化、能够表征气溶胶内部和外部混合的粒子谱和成分,还包含一个先进的起沙机制模型。研
本项目分析了ACE-Asia 2001年春季收集的观测数据,获得东亚混合气溶胶的形成过程、分布特征及不同来源气溶胶对细粒子的贡献;利用气溶胶微物理模式(APM)研究了硫酸-水-元素碳-氯化钠(H2SO4-H2O-EC-NaCl)混合气溶胶体系中影响气溶胶混合状态的气象因子,发现温度对气溶胶混合过程的影响最大;不同类型的气溶胶对气溶胶混合过程具有不同的影响,吸附型气溶胶容易促进外部混合气溶胶向内部混合气溶胶转化;不同浓度的吸附型气溶胶,能造成显著不同的混合气溶胶谱分布,元素碳(吸附型)浓度越大,剩余的H2SO4-H2O外部混合气溶胶浓度越小,生成的内部混合气溶胶浓度越大,并且其峰值浓度对应的粒径也越大;利用NAQPMS模式模拟了东亚地区气溶胶及其前体物的输送,不论水平分布,还是垂直分布,还是站点的时间序列,都与观测基本相符,这表明NAQPMS模式可以很好的再现东亚混合气溶胶的输送过程。