吐鲁番和若羌冬季气溶胶垂直分布的飞机观测分析

摘要: 利用2019年冬季吐鲁番和2020年冬季若羌共14次完整机载探测气溶胶资料，结合宏观天
气资料及大气污染数据，研究飞机爬升或降落阶段两地上空气溶胶粒子数浓度、粒子平均粒径的
垂直变化规律，分析不同高度的粒子谱分布特征。结果表明：（1）两地冬季气溶胶粒子数浓度及粒
子直径存在明显差异。在无明显天气过程下，若羌气溶胶粒子数浓度均值（5354·cm-3）明显高于吐
鲁番（3948·cm-3）；粒子平均粒径来看，均值差异不大，但吐鲁番出现大直径粒子（0.16 μm）数量高
于若羌（0.13 μm）。2019年12月15日大风后最为明显，粒子直径最大值达到0.21 μm ，这与沙尘
气溶胶多有关联。从垂直变化情况来看，两地气溶胶粒子数浓度均随高度增加而升高，若羌各层
普遍高于吐鲁番，但吐鲁番近地面粒子直径随高度增加有明显下降，若羌整层变化很小。（2）吐鲁
番、若羌气溶胶粒子数浓度和粒子平均粒径受大风、降水等天气过程以及逆温层的影响十分明
显。两地高层均主要为输入型气溶胶，低层差异主要是由于吐鲁番地区人为源气溶胶粒子的排放
导致的大气环境污染。（3）吐鲁番、若羌两地粒子谱分布在0.10~3.00 μm 范围内变化趋势大体一
致，主要以小粒径为主，谱分布受天气过程影响变化较为明显。（4）从三模态粒径相似度对比可以
得出，无论是吐鲁番还是若羌，在第一模态中数谱分布差异不大，若羌平均相似度为50.330%，略
高于吐鲁番46.770%。有明显天气过程时，吐鲁番气溶胶数谱在二、三模态相似度（小于0.020%）
急剧下降，而若羌第二模态相似度仍满足置信度95%，但第三模态中变化凸显，相似度不足
0.020%。