利用偏振激光雷达对南京2015年3月一次沙尘和细粒子污染共存过程的颗粒物垂直分布特征进行观测研究,结合地面气象数据、PM2.5和PM10质量浓度 数据、PM2.5组分数据、卫星MODIS测量结果,探讨不同颗粒形态下的气象因素、颗粒物浓度分布、组分特征以及颗粒物光学特性的时间演变和垂直分 布特征。结果表明:高湿、弱风等不利气象条件利于二次粒子的生成和累积,期间水溶性组分中SNA(SO2－4、NO－3、NH+4)等二次组分浓度明显升高;同一时期长距离输 入的沙尘发生的沉降对地面PM2.5化学组分构成显著影响, 3月21日下午时段至3月22日在1.1～2.5 km高度的沙尘颗粒物向地面输送造成地面PM2.5的Ca2+突 然增大到3.2 μg/m3; 3月22日下午以后在东南气流影响下,地面PM2.5向西扩散, PM2.5颗粒物浓度得到有效稀释,同时段出现了沙尘输入和扬尘过 程,扬尘过程和沙尘输入使地面的粗颗粒增多,PM10剧增至347 μg/m3;南京与无锡地区的颗粒物时空分布呈现高度相似的变化特点,具有区域性分 布特征。后向轨迹分析表明, 500 m、800 m及1000 m三个高度气团移动方向基本一致,主要从内蒙、京津冀、山东等地入海,后又经东海返回内陆抵达南京。

2013年12月21～26日对一次霾污染过程中PM2.5、含碳气溶胶、气态污染物(O3、NOx、SO2)进行 测量,利用微脉冲偏振激光雷达获得气溶胶消光和退偏振度参数,分析了霾过程大气污染物的特征。结果 显示:本次霾污染过程持续3.4天,以细粒子污染为主。采样期间, PM2.5的质量浓度小时平均 值为131.04 μg·m-3,霾天气下为183.75 μg·m-3,是非霾天气的2.98倍。 碳质气溶胶(TC)占PM2.5的24.18%,并且与PM2.5之间存在较好的相关性(R2=0.790)。在霾天气 下TC在PM2.5中所占的比例(TC%, 16.65)要比非霾天气(TC%,34.38)小,二次水溶性无机盐粒子的快速 增长可能是造成霾天气PM2.5质量浓度较高的重要原因之一。霾天气和非霾天气对比: O3浓度无明 显变化,受太阳辐射影响较大; NOx和SO2的体积分数在霾天气下分别是非霾天气下 的1.66和1.68倍；SO2浓度的增加不仅与本地SO2的累积有关,还有可能是受外来输入的粒子 中存在含硫化合物、抑制了SO2的非均相反应造成的。