沙尘暴降尘源区示踪 ——以酒泉市为例

发布时间：2021-03-30 00:28

　　酒泉市位于中国西北内陆河西走廊地区,气候干燥寒冷,降水稀少,大部分地区地表裸露,沙尘暴易发。作为河西走廊地区的工业重镇,酒泉市在常年受到沙尘暴侵袭的同时,也受工业和交通等人类活动的影响。矿物粉尘气溶胶与人为源气溶胶颗粒混合在一起,彼此相互作用,增加了颗粒性质复杂性,对该地的生态环境和人体健康都产生了很大影响。鉴别酒泉沙尘天气期间的矿物粉尘的源区和定量计算潜在源区贡献率大小并分析空气中的工业和交通等所排放的人为污染物的富集程度,对于改善和治理河西走廊工业重镇的空气质量、建设西部美好家园意义深远,因此亟需开展这方面的研究。本文利用沙尘模型、HYPLIST-4模型中的气团逆轨迹示踪法、MODIS真彩卫星影像和指纹识别法综合在一起,共同示踪酒泉市2016年尘暴期间沙尘气溶胶的自然来源;其次我们通过富集因子法、沙尘模型对同一时间段内沙尘气溶胶中受人为源污染的程度进行定量判断。本研究共采集了5次降尘样品,每个样品分析测定了29种元素含量（其中包含25种金属元素）。由于元素Al在成壤作用后期受化学风化作用的影响较小,很好地保存了母岩的信息,不易受到人类活动的污染,并且是含量较多的地壳元素之一,因此本... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究区概况图

和自然源的贡献率，所以有必要通过沙尘氧化模型分别计算出矿物粉尘和工业源分别对降尘的贡献率。众所周知，沙尘暴主要来自地表松散土壤颗粒，所以通过沙尘模型计算地壳源贡献率是衡量一次沙尘事件中地壳源其所起作用大小的重要手段（图 5）。了解地壳源对降尘的主导作用后，我们还有必要探究沙尘暴的各个潜在源区的分布及其贡献大小。首先，本文通过 HYSPLIT 模型模拟沙尘暴发生当日酒泉市上空气团的来源（图 6）以及 MODIS 真彩卫星（图 7、图 8）察沙尘暴扬尘的起源、传输和消散过程后，我们能基本确定对酒泉市沙尘暴有影响的潜在源区的空间分布。最后通过指纹识别法计算分析潜在源区的贡献率，这个过程又细分为两小步，首先在 SPSS 20 中对已分区的源区数据进行 K-W 检验（表 6、表 7）和逐步判别分析（表 8、表 9），筛选出指纹因子，接着将源区数据和降尘数据带入多元混合模型中通过 Matlab 程序运行得到各潜在源区对降尘的贡献率（表 10），最后通过拟合优度检验（表 11）对第二步的计算结果进行验证，以确保计算结果有效、可靠。

Hf、Pb含量最低，其质量百分比依次为0.0004%、0.0006%和0.0009%，均不足0.001%。图3 酒泉市2016年尘暴干降尘样品元素含量变异系数是权衡观测数据变异程度的重要指标。本研究用它来衡量不同样品中各元素的浓度差异。根据计算结果，大多数元素在五个降尘样品中的含量差异


本文编号：3108491