Atmospheric Chemistry and Physics: Вертикальное распределение чёрного углерода и его смешанное состояние в городском пограничном слое летом
Вертикальное распределение чёрного углерода (ЧУ), а также его смешанное состояние вызывают серьёзную озабоченность из-за его сильного регионального климатического и экологического воздействия. В этом исследовании вертикальные измерения проводились с помощью передвижного контейнера на базе метеорологической вышки в городской зоне Пекина в течение июня и июля. Всего было получено 112 вертикальных профилей (0–240 м), включающих концентрации ЧУ, O3, NOx и оптические свойства аэрозолей. Исходя из концентраций ЧУ, вертикальные профили можно разделить на четыре категории: равномерный, с постепенным снижением, с резким снижением и с внезапным увеличением. Равномерный тип указывает на сильное вертикальное перемешивание с одинаковыми концентрациями загрязняющих веществ по вертикали, а типы постепенного и резкого снижения – на стабильные вертикальные условия с более высокими концентрациями загрязняющих веществ у поверхности и более низкими на больших высотах. Из-за сильной радиации летом вертикальные профили имели чёткий суточный ход, в котором ∼ 80% профилей были равномерными в дневное время и ∼ 40–90% профилей имели постепенный и резкий спад ночью. O3 является исключением, и его концентрация обычно увеличивается с высотой даже в условиях сильного вертикального перемешивания. Распределение размеров ядер ЧУ незначительно варьировалось в вертикальном направлении, а толщина покрытия, характеризуемая отношением диаметров частицы, содержащей ЧУ, и ядра ЧУ (Dp/Dc), увеличивалась с высотой в стабильных условиях. Хотя толщина покрытия могла увеличить поглощающую способность со средним усилением поглощения 1,25 в 23:00 местного времени, вертикальная разница Dp/Dc (2%) была намного ниже, чем разница концентрации ЧУ (∼ 35%). Вертикальное изменение абсорбционной способности в основном было вызвано изменением концентрации ЧУ. Кроме того, концентрация O3 и Dp/Dc иногда увеличивались в период с 06:00 до 08:00, но оставались стабильными в период с 08:00 до 10:00. Вертикальное перемешивание и транспортировка с более высоких уровней, таких как остаточный слой, могут существенно повлиять на свойства загрязняющих веществ на поверхности в ранние утренние часы. Это исследование демонстрирует непрерывную вертикальную картину ЧУ и его смешивания в городских районах, что было бы полезно для понимания его регионального воздействия на окружающую среду.
