第八届青年地学论坛

城市大气气溶胶粒径分布能够反映气溶胶的来源和影响。目前对于3纳米以上的气溶胶粒径分布的认知较为清晰，但对于3纳米以下粒径范围的气溶胶粒径分布的认知，特别是其长期特征，仍不清晰。本研究基于四年的大气观测，揭示了北京城市大气环境中包括气态硫酸分子及其团簇和低至1纳米左右的大气气溶胶粒径分布特征。使用聚类分析，确定了三种典型的粒径分布类型，即昼间新粒子生成型、昼间非新粒子生成型和夜间型。幂律分布和多个对数正态分布的组合可以很好地表征亚微米粒径范围内粒径分布的特征：随着粒径的增加，3纳米以下气溶胶数浓度急剧下降，以及3纳米以上的气溶胶粒径分布服从多模态对数正态分布。昼间新粒子生成型粒径分布呈现高浓度的3纳米以下气溶胶数浓度，并且在3纳米以上存在三个模态。然而，昼间非新粒子生成型和夜间型粒径分布的3纳米以下气溶胶数浓度均很低，并且在3纳米以上均只有两个模态。在北京城市大气中，新粒子生成天昼间的气态硫酸分子浓度和非新粒子生成天昼间浓度相当，但均显著高于夜间的硫酸浓度。研究表明，新粒子生成天3纳米以下气溶胶浓度具有很强的季节性，即冬季高、夏季低的特点，而非新粒子生成天的季节性不显著。这主要是由于，新粒子生成是北京大气中3纳米以下气溶胶的主要来源，而新粒子生成强度呈现显著季节变化，从而引起3纳米以下气溶胶的季节性特征。除了新粒子生成作为最重要的来源外，研究表明，机动车也可以排放3纳米以下颗粒物，但是它们对测量到的气溶胶数浓度的影响很大程度上取决于测量站点与道路的距离。

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