芬兰HYYTIÄLÄ大气粒子形成的14年观测外文翻译资料

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芬兰HYYTIAuml;LAuml;大气粒子形成的14年观测

T. NIEMINEN1，M. DAL MASO1，I. RIIPINEN1，H. E. MANNINEN1，T.PETAuml;JAuml;1，P. P. AALTO1，V.-M. KERMINEN1,2，P.HARI3和M.KULMALA1
1赫尔辛基大学物理系，P.O. 芬兰赫尔辛基大学FI-00014专栏64
2芬兰气象研究所，P. O. Box 503，芬兰赫尔辛基FI-00101
3芬兰赫尔辛基大学森林生态学系，P. O. Box 27，FI-00014

关键词：大气气溶胶，粒子形成与生长，硫酸。

介绍

近二十年来，大气中新粒子形成的研究一直非常活跃。这种现象在世界各地的农村和城市以及接近海平面和更高海拔的各种环境中都有观察到（Kulmala 等2004）。 在所有不同的环境中，新粒子形成的发生似乎受各种因素控制，如气团的来源（污染与清洁），前体蒸气的浓度和预先存在的气溶胶，气象参数和太阳辐射。 了解新粒子形成的时间变化，例如 量化其气候效应需要长期连续测量。其中最长和最全面的大气气溶胶特性数据集可以从芬兰Hyytiauml;lauml;的赫尔辛基大学SMEAR II站获得（Hari and Kulmala，2005）。

方法

自1996年1月以来，在Hyytiauml;lauml;进行了环境气溶胶粒度分布的测量，采用双DMPS系统，粒径范围为3 - 1000 nm（Aalto 等，2001）。气溶胶测量通过测量基本气象变量（温度，RH，太阳辐射强度等），痕量气体浓度（SO2，O3，NO，NO2，CO，CO2）以及该站周围与土壤和森林相关的各种量。这些测量使我们能够研究大气与生物圈之间的相互作用。

Hyytiauml;lauml;的一套气溶胶仪器不断发展和扩展。2003年，利用两台离子光谱仪，平衡扫描流动分析仪BSMA（Tammet，2006年）和空气离子光谱仪AIS（Mirme等，2007年）开始测量带电团簇和空气离子。这两种仪器均可测量直径小于1 nm的带电粒子。从2006年开始，中性团簇和空气离子光谱仪NAIS也用于测量了小于3nm的中性粒子。利用这三种仪器，可以检测在粒径约1.5-2nm处发生的粒子形成和生长的第一步，并且还可以体现离子在该过程中的作用。

根据Dal Maso（2005年）等人的分类方案将收集的气溶胶和离子光谱数据分成粒子形成事件日，非事件日和未定义日。根据测量的气溶胶粒度分布，我们可以计算出描述新粒子形成事件的参数，例如粒子的形成和生长速率，以及前体蒸气的浓度和来源速率。

结果与讨论

在Hyytiauml;lauml;检测到的成核事件数目每年在60-120内，尚未发现这种相当大的变化背后的原因。然而，我们已经确定，由于太阳11年的周期，银河宇宙线强度的变化与Hyytiauml;lauml;的粒子形成强度不相关（Kulmala等，2010）。 粒子形成的另一个特征是图1中所示的成核事件天数的季节性分布。在春季，4月和5月，Hyytiauml;lauml;平均每隔2天检测一次粒子形成。事件强度的另一个明显高峰发生在秋季。春季最大值可能与周围森林生物活动的开始以及各种有机蒸气氧化产物浓度的增加有关。此外，根据简单代用计算，硫酸浓度在3月至5月期间有最大值（见图1），与事件频率最大值一致。在秋季，替代品浓度的峰值不太明显，但仍然可以区分。事件天数的夏季最小值可能与气象条件和粒子增长率的大小有关。我们已经观察到，在夏季，新形成的大尺度粒子常常以比一年中其他时间更常被检测到（Mazon等人，2009）。
在Hyytiauml;lauml;的14年中，新粒子形成过程中的粒子形成速率和新形成粒子的生长速率似乎略有增加。与代硫酸浓度下降相比，这似乎表明，在Hyytiauml;lauml;的新粒子形成事件中，其他前体蒸气（最可能是生物有机化合物）的作用正变得越来越重要。这一观察结果也可能表明新粒子形成与气候变化导致气温上升之间的反馈机制。

图1. 1996年至2009年Hyytiauml;lauml;观测到的新颗粒形成日的季节分布（黑色条）和计算的硫酸浓度（灰色线）的年平均值。

致谢

这项研究得到芬兰科学院卓越中心项目（项目编号1118615）的支持。

参考：
Aalto P., Hauml;meri K., Becker E., Weber R., Salm J., Mauml;kelauml; J. M., Hoell C., ODowd C. D., Karlsson H.,
Hansson H.-C., Vauml;kevauml; M., Koponen I. K., Buzorius G. and Kulmala M. (2001). Physical
Characterization of aerosol particles during nucleation events. Tellus 53B, 344–358.
Dal Maso M., Kulmala M., Riipinen I., Wagner R., Hussein T., Aalto P. P. and Lehtinen K. E. J. (2005).
Formation and growth of amorphous aerosols: eight years of aerosol size distribution data
From SMEAR II, Hyytiauml;lauml;, Finland. Boreal Env. Res. 10, 323–336.
Hari P. and Kulmala M. (2005). Station for measuring ecosystem–atmosphere relations. Boreal Env. Res.
10, 315–322.
Kulmala M., Vehkamauml;ki H., Petauml;jauml; T., Dal Maso M., Lauri A., Kerminen V.-M., Birmili W. and
McMurry P. (2004). Formation and growth rates of ultra-fine 175 particles: a review of
Observations. J. Aerosol Sci. 35, 143–176.
Kulmala M., Riipinen I., Nieminen T., Hulkkonen M., Sogacheva L., Manninen H. E., Paasonen P., Petauml;jauml;
T., Dal Maso M., Aalto P. P., Viljanen A., Usoskin I., Vainio R., Mirme S., Mirme A., Minikin
A., Petzold A., Hotilde;rrak U., Plaszlig;-Duuml;lmer C., Birmili W. and Kerminen V.-M. (2010). Atmospheric
Data over a solar cycle: no connection between galactic cosmic rays and new particle formation.
Atmos. Chem. Phys. 10, 1885–1898.
Mazon S. B., Riipinen I., Schultz D. M., Valtanen M., Dal Maso M., Sogacheva L., Junninen H.,
Nieminen T., Kerminen V.-M. and Kulmala M. (2009). Classifying previously undefined days
From eleven years of aerosol-particle-size distribution data from the SMEAR II station, Hyytiauml;lauml;,
Finland. Atmos. Chem. Phys. 9, 667–676.
Mirme A., Tamm E., Mordas G., Vana M., Uin J., Mirme S., Bernotas T., Laakso L., Hirsikko A. and
Kulmala M. (2007). A wide-range multi-channel Air ion Spectrometer. Boreal Env. Res. 12, 247–
264.
Tammet H. (2006). Continuous scanning of the mobility and size distribution of charged clusters and
Nanometer particles in air and the Balanced Scanning Mobility Analyzer BSMA.
Atmos. Res. 82, 523–535.
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