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1、混合介質(zhì)氣溶膠研究1?研究背景與意義黑碳?xì)馊苣z的存在嚴(yán)重危害大氣環(huán)境與人類健康，對它的研究已經(jīng)越來越受到國內(nèi)外的重視。大氣氣溶膠一般是指懸浮在大氣中粒徑大小在10一2?lO'um的固態(tài)和液態(tài)微粒共同組成的多相體系。主耍包括沙塵氣溶膠，含碳?xì)馊苣z（黑碳，冇機(jī)碳）、硫酸鹽氣溶膠、硅酸鹽氣溶膠、硝酸鹽氣溶膠、錢鹽氣溶膠、海鹽氣溶膠等。實(shí)際大氣中氣溶膠是各種成分的混合休。在大氣環(huán)境屮，碳黑氣溶膠一般以混合物形式存在。碳黑溶膠易與空氣屮的水、灰塵、鹽類溶膠（如硫酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽等）等混合，不同的混合方式將影響氣溶膠的形狀、
2、尺度分布、親水性、疏水性和折射指數(shù)。而這些參數(shù)又決定氣溶膠的光學(xué)特性，進(jìn)而彩響氣溶膠的輻射特性。例如，當(dāng)煤和化石材料燃燒時(shí)，碳黑氣溶膠將和硫酸鹽氣溶膠和其他氣休微粒一起存在。混合方式有外部混合（不同成分氣溶膠顆粒以分離的個(gè)體存在）和內(nèi)部混合（如以黑碳為內(nèi)核外層覆蓋冇硫酸鹽等其它氣溶膠）兩種。氣溶膠輻射特性還與地域、氣候、季節(jié)等因索有關(guān)。例如，冬春兩季黑碳?xì)馊苣z濃度口變化呈明顯的雙峰型。這主耍與人類活動以及氣彖條件冇關(guān)。2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀對于混合介質(zhì)碳黑氣溶膠，國內(nèi)外已有很多學(xué)者進(jìn)行了研究，并取得一定成果。JamesR
3、.Anderson和PeterR.Buseck（1999）山等人研究了在偏遠(yuǎn)的海洋對流層煙灰和硫酸鹽氣溶膠粒了的輻射特性，提出了該混合介質(zhì)氣溶膠與單介質(zhì)氣溶膠輻射特性的區(qū)別；A.D.Clarke（2004）〔2】等人研究了碳黑■煙塵混合物氣溶膠的光學(xué)特性，指出粒徑分布對混合介質(zhì)氣溶膠的影響以及混合性氣溶膠的光學(xué)特性的特點(diǎn)；G.Hanel（2008）［3］研究了空氣屮碳黑氣溶膠與水結(jié)合混合物的輻射特性。饒瑞中（1996）⑷采用等效折射率描述了由具冇不同折射率的各種粒子組成的混合氣溶膠粒了（煙羽粒了與海鹽粒了）外混合的光
4、散射特性;黃紅蓮、饒瑞中（2007）等人⑴以黑碳和水兩種成分組成的內(nèi)混合單分散氣溶膠粒子為例，根據(jù)其各消光效率因子、吸收效率因子和散射相函數(shù)，分析了用等效折射率來描述含有不同成分的內(nèi)混合氣溶膠系統(tǒng)的適用性；宗鵬程等人⑹（2010）研究了75%H2SCU氣溶膠和黑碳?xì)馊苣z（BC）,以及硫酸鹽氣溶膠與黑碳?xì)馊苣z內(nèi)混合的不同混合方案對氣溶膠輻射特:性的影響；郝麗等人（2010）⑺利用米散射理論、外混合模型、均勻球模型和分層球模型考察了黑碳和硫酸鹽的混合氣溶膠粒子在內(nèi)外混合狀態(tài)下的輻射特性，據(jù)此分析了混合方式、容積含量和粒徑
5、對輻射特性的影響；類成新（2012）等人⑻基于分形理論采用蒙特卡羅方法對隨機(jī)分布的混合凝聚粒子的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真模擬，利用冇效介質(zhì)理論得到了占冇不同體積份額黑碳的內(nèi)混合黑碳■硅酸鹽凝聚粒了的等效復(fù)折射率，對隨機(jī)分布混合凝聚粒了在內(nèi)外混合狀態(tài)下的吸收散射和消光效率因子等消光特性參量進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。3.研究方法內(nèi)混合狀態(tài)的氣溶膠一般可以找到適合的等效折射率計(jì)算其光學(xué)特性。根據(jù)Bruggeman冇效介質(zhì)理論給出混合凝聚粒子中每個(gè)基本粒子（假設(shè)混合凝聚粒子中所有基木粒了的粒徑是相同的）等效復(fù)折射率。外混合狀態(tài)的氣溶膠粒子用
6、等效折射率計(jì)算將產(chǎn)生較大的誤差。因此根據(jù)每混合介質(zhì)氣溶膠研究1?研究背景與意義黑碳?xì)馊苣z的存在嚴(yán)重危害大氣環(huán)境與人類健康，對它的研究已經(jīng)越來越受到國內(nèi)外的重視。大氣氣溶膠一般是指懸浮在大氣中粒徑大小在10一2?lO'um的固態(tài)和液態(tài)微粒共同組成的多相體系。主耍包括沙塵氣溶膠，含碳?xì)馊苣z（黑碳，冇機(jī)碳）、硫酸鹽氣溶膠、硅酸鹽氣溶膠、硝酸鹽氣溶膠、錢鹽氣溶膠、海鹽氣溶膠等。實(shí)際大氣中氣溶膠是各種成分的混合休。在大氣環(huán)境屮，碳黑氣溶膠一般以混合物形式存在。碳黑溶膠易與空氣屮的水、灰塵、鹽類溶膠（如硫酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽等）
7、等混合，不同的混合方式將影響氣溶膠的形狀、尺度分布、親水性、疏水性和折射指數(shù)。而這些參數(shù)又決定氣溶膠的光學(xué)特性，進(jìn)而彩響氣溶膠的輻射特性。例如，當(dāng)煤和化石材料燃燒時(shí)，碳黑氣溶膠將和硫酸鹽氣溶膠和其他氣休微粒一起存在。混合方式有外部混合（不同成分氣溶膠顆粒以分離的個(gè)體存在）和內(nèi)部混合（如以黑碳為內(nèi)核外層覆蓋冇硫酸鹽等其它氣溶膠）兩種。氣溶膠輻射特性還與地域、氣候、季節(jié)等因索有關(guān)。例如，冬春兩季黑碳?xì)馊苣z濃度口變化呈明顯的雙峰型。這主耍與人類活動以及氣彖條件冇關(guān)。2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀對于混合介質(zhì)碳黑氣溶膠，國內(nèi)外已有很多學(xué)
8、者進(jìn)行了研究，并取得一定成果。JamesR.Anderson和PeterR.Buseck（1999）山等人研究了在偏遠(yuǎn)的海洋對流層煙灰和硫酸鹽氣溶膠粒了的輻射特性，提出了該混合介質(zhì)氣溶膠與單介質(zhì)氣溶膠輻射特性的區(qū)別；A.D.Clarke（2004）〔2】等人研究了碳黑■煙塵混合物氣溶膠的光學(xué)特性，指出粒徑分布對混合介質(zhì)氣溶膠的影響以及混合性氣溶
