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半干旱工业城市中工业沙尘和自然沙尘对气溶胶光谱吸收性的独特作用

吸收波长指数,人为沙尘,气溶胶光谱吸收性,自然沙尘,质量吸收截面

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.10 吸光气溶胶理化特性及环境气候效应

城市大气环境中，矿物沙尘常与碳质气溶胶共存，然而对其光吸收的准确量化仍具挑战。基于外场观测的传统吸收源解析方法往往忽略沙尘的贡献，不仅导致沙尘的吸收被低估，还可能将其误归于碳质气溶胶。为解决这一问题，本研究利用中国半干旱工业城市兰州为期三年的综合观测数据，通过受体模型耦合光学与化学观测结果。结果表明，工业沙尘与自然沙尘是气溶胶吸收的重要来源，这一现象在以往研究结果中鲜有报道。其中，自然沙尘对370 nm处气溶胶吸收的贡献在春季最高（12.6%），而工业沙尘的贡献在夏季达到峰值（10.5%），进一步凸显了二者独特的季节变化特征与重要影响。总沙尘的吸收波长指数在春、夏、秋、冬分别为2.24、1.46、1.02和2.39。在考虑总沙尘吸收后，有机碳在370 nm处的质量吸收截面改进了21%~59%。本研究为城市气溶胶光谱吸收提供了新的认识，并强调了工业沙尘在半干旱工业城市中此前被忽视的重要作用。