青藏高原地区气溶胶变化特征

利用瓦里关太阳直接分光辐射资料（1994-2011年），建立适合于高原下垫面特征的反演模式，引入结构函数，反演大气气溶胶光学厚度,将卫星EP／TOMS气溶胶指数与瓦里关站气溶胶光学厚度进行可比性检验和对比综合分析，用修正EP／TOMS气溶胶指数资料,分析青藏高原地区气溶胶光学厚度的空间分布特征及时间变化特征；分析降水、沙尘等天气过程对气溶胶的影响；研究其来源与输送及其对地表太阳辐射的影响。

青藏高原作为全国乃至东亚气候变化的先兆区和启动区，越来越受到国内外的关注，而高原气候变化研究的深入，必然需要对青藏高原的气溶胶分布特征进行较为全面的研究。本课题利用瓦里关站太阳直接分光辐射资料，建立了适合于高原下垫面特征的反演模式，反演计算了大气气溶胶光学厚度；对瓦里关站2002-2010年的TSP质量浓度观测数据进行统计分析；对西北地区主要城市的2001-2013年的空气污染指数API和大气污染物（SO2、NO2和PM10）日均数据进行统计对比分析；利用HYSPLIT4拉格朗日后向轨迹模式,研究了气溶胶的来源和输送，结合典型天气过程计算分析降水、沙尘等对气溶胶的影响；本文还对青海省春季沙尘暴、大风天气和风蚀气候侵蚀力的时空变化特征及青藏高原地区沙尘多发地区(柴达木盆地)的太阳总辐射和日照时数时空变化特征进行了研究。结果表明：瓦里关站年和四季TSP质量浓度呈显著的下降趋势，沙尘日数的月际变化与TSP质量浓度相一致，冬春季多风沙是造成TSP质量浓度较高的主要因素。春季大风、浮尘、扬沙和沙尘暴增加效率分别为65.3%、201.0%、234.7%和791.8%,增加倍数分别为1.65、3.01、3.05和8.92;冬季大风和浮尘的增加效率及增加倍数均略小于春季,而扬沙的增加效率和增加倍数却大于春季；沙尘暴的沙源地位于新疆北部、甘肃西北部、内蒙古中西部及本省西北部的柴达木盆地。瓦里关春季3、4月大气气溶胶光学厚度呈增长趋势，而5月呈下降趋势。2001年～2012年西北主要城市城市空气质量等级以Ⅱ级良为主，首要污染物为可吸入颗粒物；在年、季节、采暖期和非采暖期API值有趋于同步的下降变化趋势，污染（优良）天数也呈现明显的下降（上升）趋势，大气污染呈现一定的“区域化”的特征。近23年我国西北主要城市PM10浓度表现为显著下降趋势。青海省风蚀气候因子指数年和四季风蚀气候侵蚀力总体上呈显著的减少趋势；呈现出从西北部向东南部减小的分布特点。全年沙尘暴空间分布与春季极为一致.春季沙尘暴有3个明显的高发区,分别位于青海湖西北部、海西西部和青海湖南部；柴大木盆地是我国辐射资源最为丰富的地区，年、夏、秋太阳总辐射呈明显下降趋势，春冬季变化不明显；年太阳总辐射的减少主要是由于夏季太阳总辐射的减少造成的；年及四季日照时数均呈现出极显著的减少趋势，太阳辐射和日照时数均呈现出从西北部向东南部