沙尘气溶胶辐射特性及其消光效应初步探讨

本文《沙尘气溶胶消光特性的初步研究》由刘菲和牛生杰合作完成，发表于南京信息工程大学，探讨了沙尘粒子的辐射特性。研究发现，沙尘气溶胶的散射效率因子和消光效率因子的第一主峰位于0.1-1.0微米波长范围内，其数值约为4，且随着波长的增加，第一峰位置向长波方向移动。吸收效率因子随粒子大小增加而逐渐增大，接近1。单次反照率在0.1微米至1.0微米粒径区间达到最大，约为0.97，其中0.1-0.4微米的粒子对总消光系数的贡献最为显著。沙尘气溶胶在440纳米处的消光能力最强，随着波长增长，消光能力逐渐减弱。此外，气溶胶粒子的各项消光参数对其复折射率虚部的变化非常敏感。 沙尘气溶胶作为气候系统中的关键组成部分，特别在亚洲内陆沙漠和半干旱地区，如新疆、甘肃和内蒙古等地，频繁的沙尘暴事件引起了全球的关注。沙尘的平均寿命约为4天，对大气光学特性有显著影响。研究者们通过实验如“黑河地区地气相互作用试验”和现场观测，如1996年至1999年间对腾格里沙漠等沙漠源地的系统观察，以及张文煜和辛金元等人的工作，都证实了0.1-1.0微米粒子在沙尘消光过程中扮演着核心角色。 本文的研究成果对于理解沙尘气溶胶的物理性质、评估其在气候变化中的作用以及制定相应的防尘策略具有重要意义。未来的研究可以进一步细化沙尘气溶胶的时空分布特性，以及与气候过程的相互作用，以期为环境保护和气象预报提供更精确的数据支持。