沙尘气溶胶黑碳源解析：新论

由于BC的化学稳定性高，且多存在于细颗粒物中，在大气中的滞留时间可持续近1周，因此BC即使在远离排放源的地区，浓度依然较高，因此人们通过BC可以追溯人为活动的轨迹。本章应用由美国国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmosphere Administration，NOAA）大气研究实验室开发的HYSPLIT 4.0模式，计算了气团的后向轨迹。根据模式对2007年1、4、7、10月份每天的后向轨迹进行分析，将影响塔中地区的气团运动分为3类：西北、西南和局地，见图12-8所示的塔中地区四季3个典型的后向轨迹图。其中图（a）表示来自西北气团的运动轨迹，图（b）表示来自西南气团的运动轨迹，图（c）表示局地气团的运动轨迹，图（d）表示东向气团轨迹。分析表明，四季中约70%以上的气流，主要是来自西面尤其西北方向气团的影响，局地气团的影响占到近30%，而来自东部气团的影响不足1%。

图12-8　塔中2007年后向轨迹分析（彩图见下载文件包，网址见14页脚注）

（a）西北气团；（b）西南气团；（c）局地气团；（d）东向气团。图上方部分外文含义请参见127页图9-6图注。

塔克拉玛干沙漠周边以及北疆，分布着新疆地区重要的农业绿洲带，包括发电厂、水泥工业区、煤炭和石油加工等。尤其沿天山以北，那里是新疆重要的经济活跃地带。天山以南、沙漠以北及西部周边地区，分布着石油加工基地。这些工农业活动所排放出来的BC等污染物，必然会随着气团的移动而影响沙漠地区。

参考文献

［1］　Laurent B，Marticorena B，Bergametti G，et al.Modeling mineral dust emissions from Chinese and Mongolian deserts.Global and Planetary Change，2006，52（1-4）：121-141.

［2］　Gao Y，Arimoto R，Zhou M Y，et al.Relationships between the Dust Concentrations over eastern Asia and the remote North Pacific.Journal of Geophysical Research-Atmospheres，1992，97（D9）：9867-9872.

［3］　IPCC.Climate Change 2001：The scientific basis／／Houghton J T，Ding Y，Griggs D G，et al.Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.Cambridge and New York：Cambridge University Press，2001.

［4］　Ramanathan V，Carmichael G.Global and regional climate changes due to black carbon.Nature Geoscience，2008，1（4）：221-227.

［5］　Ramanathan V，Feng Y.Air pollution，greenhouse gases and climate change：Global and regional perspectives.Atmospheric Environment，2009，43（1）：37-50.

［6］　Ming J，Cachier H，Xiao C，et al.Black carbon record based on a shallow Himalayan ice core and its climatic implications.Atmospheric Chemistry and Physics，2008，8（5）：1343-1352.

［7］　Spencer M T，Holecek J C，Corrigan C E，et al.Size-resolved chemical composition of aerosol particles during a monsoonal transition period over the Indian Ocean.Journal of Geophysical Research-Atmospheres，2008，113（D16）：D16305.

［8］　Graham B，Falkovich A H，Rudich Y，et al.Local and regional contributions to the atmospheric aerosol over Tel Aviv，Israel：A case study using elemental，ionic and organic tracers.Atmospheric Environment，2004，38（11）：1593-1604.

［9］　Jurado E，Dachs J，Duarte C M，et al.Atmospheric deposition of organic and black carbon to the global oceans.Atmospheric Environment，2008，42（34）：7931-7939.(www.xing528.com)

［10］　Safai P D，Kewat S，Praveen P S，et al.Seasonal variation of black carbon aerosols over a tropical urban city of Pune，India.Atmospheric Environment，2007，41（13）：2699-2709.

［11］　秦世广，汤洁，石广玉，等.四川温江黑碳气溶胶浓度观测研究.环境科学学报，2007（8）：1370-1376.

［12］　娄淑娟，毛节泰，王美华.北京地区不同尺度气溶胶中黑碳含量的观测研究.环境科学学报，2005（1）：17-22.

［13］　Savoie D L，Arimoto R，Keene W C，et al.Marine biogenic and anthropogenic contributions to non-sea-salt sulfate in the marine boundary layer over the North Atlantic Ocean.Journal of Geophysical Research-Atmospheres，2002，107（D18）.

［14］　沈振兴，张小曳，季峻峰，等.中国北方粉尘气溶胶中铁氧化物矿物的光谱分析.自然科学进展，2004，14（8）：910-916.

［15］　Deaton B C，Balsam W L.Visible spectroscopy—A rapid method for determining hematite and goethite concentration in geological-materials.Journal of Sedimentary Petrology，1991，61（4）：628-632.

［16］　Derimian Y，Karnieli A，Kaufman Y J，et al.The role of iron and black carbon in aerosol light absorption.Atmospheric Chemistry and Physics，2008，8（13）：3623-3637.

［17］　Arimoto R，Duce R A，Savoie D L，et al.Trace elements in aerosol particles from Bermuda and Barbados：Concentrations，sources and relationships to aerosol sulfate.Journal of Atmospheric Chemistry，1992，14（1-4）：439-457.

［18］　汤洁，温玉璞，周凌晞，等.中国西部大气清洁地区黑碳气溶胶的观测研究.应用气象学报，1999，10（2）：160-170.

［19］　Alfaro S C，Gomes L，Rajot J L，et al.Chemical and optical characterization of aerosols measured in spring 2002 at the ACE-Asia supersite，Zhenbeitai，China.Journal of Geophysical Research-Atmospheres，2003，108（D23）：8641.

［20］　Fu F F，Watanabe K，Shinohara N，et al.Morphological and light-absorption characteristics of individual BC particles collected in an urban seaside area at Tokaimura，eastern central Japan.Science of The Total Environment，2008，393（2-3）：273-282.

［21］　Satheesh S K，Ramanathan V，Xu L J，et al.A model for the natural and anthropogenic aerosols over the tropical Indian Ocean derived from Indian Ocean Experiment data.Journal of Geophysical Research-Atmospheres，1999，104（D22）：27421-27440.

［22］　Xuan J，Sokolik I N，Hao J F，et al.Identification and characterization of sources of atmospheric mineral dust in East Asia.Atmospheric Environment，2004，38（36）：6239-6252.