化学物质的烟雾模糊可见性?

Question

我知道烟雾一般是各种化学物质的混合物,如硝酸过氧化乙酰(PAN)和臭氧。我也知道,烟雾掩盖了可见性。

我的问题是双重的:

1. 什么化学烟雾一般模糊了可见性(打折气溶胶)?
2. 有关系的浓度的化学和光学深度/能见度烟雾?

Answer 1

冬季和夏季烟雾

有两种类型的烟雾:

• 冬天的烟雾:
  • 高排放的烟尘和二氧化硫通过加热和美元的木材、煤炭等。
  • 二氧化硫对美元硫酸= > = >能见度颗粒物的形成
• 夏季烟雾(光化学烟雾):
  • 强烈的阳光和排放NO_X,美元的公司美元和挥发性有机化合物的仪器
  • 主要排放颗粒物不是必要的
  • 反应的空气污染物和其他气体空气污染物(锅,O_3美元,HNO_3)美元通过photo-oxidation
  • photo-oxidation各种挥发性有机化合物的仪器= >块在一起超细粒子(二级点)= >粒子生长

物种影响能见度

我们需要的气体空气污染物形成次生气溶胶粒子。能见度在冬季和夏季烟雾事件是由这些次生气溶胶粒子(他们散射光线,通过这一过程,降低能见度)。空气污染气体可能导致能见度相比,但是他们的贡献可以忽略不计气溶胶的影响。

气溶胶的贡献不同的物种

成分以及气溶胶粒子的大小分布确定气溶胶的光学特性是很重要的。如果你看看质量浓度,给定的微粒质量灭绝的光比粗颗粒的质量相同。如果你看看成分(无机组件),硝酸灭绝的光比海盐和硫酸。有机气溶胶的消光取决于他们的作文(我不知道哪些因素/物种相关)。

如果你有兴趣进一步文献消光的粒子组成的影响调查Pitchford et al。(2007)。我没有找到一个量化不同的颗粒组成的贡献/出版物种为烟雾消光。然而,Pitchford et al。(2007)处理消光的光学厚度计算模型数据。

Answer 2

1。可见性损失的基本概念

可见性的恶化可以分为四个部分如下:

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气体的吸收+散射的气体+气溶胶的吸收+气溶胶的散射

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从博士论文引用链接在这里

散射是一个过程后再辐射到所有入射辐射的方向与一个散射点交互。

在可见区(400 nm - 700 nm),云自由氛围非常透明,这意味着辐射在可见波段的吸收主要发生在表面,而不是大气本身。

我们可以推出,气溶胶是可见性损失的主要原因。

PS:气体的种类也会影响地球辐射传输过程的系统,但主要是在不可见区域。

2。可见性计算的损失

Koschmiederp想出了一个连接的可见性和消光系数方程美元b_ {ext} $如下:

$ $ V_R = 3.91 / b_ {ext} $ $

• V_R美元能见度降低,单位米;

• 美元b_ {ext} $是总灭绝coffecient在各方面(包含四个子集我已经提到)。

可见波段,气体可以省略的散射和吸收气体主要归因于NO_2美元。作为一个经验方程,美元b_ {ext} $可以得到如下:

$ $ b_ {ext} = 3 f (RH) * ((NH_4) _2SO_4) + 3 f (RH) * ((NH_4) _2SO_4) + 4 f (RH) *(有机物)+ 10 (EC) +(土壤)+[0.6][粗质量\]+ 3.3 * (NO_2) + 10 $ $

• f (RH)美元相对湿度的功能,它会随着大气RH增加。

• (粗质量)= (美元PM_ {10} $]- [美元PM_ {2.5} $]

• 10:清洁空气的灭绝

通过这种方式,可以重建可见性损失。我们可以推出,“有一种关系的浓度化学和光学深度/能见度”作为你的第二个问题。

3所示。质量浓度和可见性

我剪陈et al ., 2016代表之间的关系美元PM_ {2.5} $浓度和可见性。我们可以看到时能见度降低美元PM_ {2.5} $递增和递减曲线是锋利的,当浓度低于50{你}g / m ^ 3美元。此外,相对谦逊是一个关键因素在这里高RH可以加剧恶化的可见性。这是由于一些物种(如吸湿行为。(NH_4) _2SO_4美元)

Answer 3

烟雾是空气污染+水蒸气(云)

• 没有₂(二氧化氮):深橙色

• H₂O(水蒸气):白色

氮氧化物、硫氧化物、二氧化硫气体据说是透明的。