相对湿度对外混合气溶胶平均消光系数的影响开题报告
2022-01-08 22:00:47
全文总字数:4850字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着社会工业化的大力发展和城市化的飞快进程,自然环境已经变得越来越恶劣。人为的工业污染、交通扬尘等因素以及自然的火山爆发、沙尘暴等因素促使空气中的气溶胶粒子与日俱增。悬浮于大气中且粒径在0.01~100μm的固体微粒和液体微粒便是我们所提到的气溶胶颗粒物,有许多固态和液态颗粒物均匀地分散在环境中,构成的稳定的混合体系统称为大气气溶胶。其中粒径小于等于2.5μm的可吸入颗粒物pm2.5被称为细颗粒物,与较粗的大气颗粒物相比,pm2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的输送距离远、停留时间长,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。所以近些年社会对可吸入气溶胶颗粒pm2.5的关注度一直持续上升,因为它与人类的健康和正常的生产生活息息相关。
气溶胶对大气环境的影响也变得越来越显著。尽管气溶胶在大气中的含量相对较少,但是它在大气过程中所起的作用却不容忽视。气溶胶对大气能见度、太阳散射和辐射、大气温度等都具有较多影响。大气气溶胶不仅直接影响人类的身体健康,作为大气中极其重要的组成部分,它还能增加大气的化学反应,降低能见度,增加降水、成云和成雾的可能性,影响大气辐射收支,导致环境温度、植物生长速率的改变以及沾污材料。
大气气溶胶粒子的分类方式较多,针对本文研究的课题,根据大气气溶胶的化学组分,按照其吸湿性可以分为吸湿性(亲水性)气溶胶和非吸湿性(憎水性)气溶胶,吸湿性的气溶胶大部分为硫酸盐、硝酸盐、铵盐、海盐等无机成份及部分吸湿性有机物,而非吸湿性的气溶胶主要为碳黑及部分有机物。
2. 研究的基本内容
1.理解mie散射理论,能够通过matlab程序计算球形粒子的散射系数、吸收系数及消光系数;
2.基于气溶胶消光系数的计算程序,给出外混合气溶胶的平均消光系数与相对湿度的关系,并且分析图表得出结论;
3.分析外混合气溶胶平均消光系数与入射光波长的关系。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案:
掌握气溶胶消光系数的公式,利用matlab程序编程计算外混合气溶胶的消光系数与相对湿度的关系。
进度:
4. 参考文献
1.沈雷,顾芳,张加宏,刘毅.相对湿度对大气气溶胶消光系数的影响[j].光散射学报,2017,29(3):251-256.
2.徐博,黄印博,范承玉,乔春红.吸湿性均匀混合气溶胶粒子等效吸收系数计算分析[j].光学学报,2013,33(1):1-6.
3.周晨,张华,王志立.黑碳与非吸收性气溶胶的不同混合方式对其光学性质的影响[j].光学学报,2013,33(8):1-12.