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Arid
塔克拉玛干沙漠腹地近地层沙尘气溶胶的理化特性垂直分布研究
代亚亚
出版年2016
学位类型硕士
导师何清
学位授予单位新疆大学
中文摘要在塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站,利用80m梯度观测塔及BSNE梯度集沙仪采集了2014年9-10月及2015年7-11月沙尘天气过程7个不同高度沙尘样品,探讨沙尘天气下近地层水平输沙通量的垂直分布规律及沙尘的粒度特征。并利用离子色谱仪同步分析了各高度的离子浓度及粗、细组分离子浓度的分布。本文的主要结论如下:1、沙尘水平通量、粒度的垂直分布(1)近地层(0—80m)沙尘水平通量随高度增加并不遵循幂函数或指数函数分布。在0—20m,沙尘水平通量随高度增加明显下降,在32—63m之间,沙尘水平通量随高度增加而增大,并且在24m、63m两个高度处出现转折点。(2)沙尘粒度分布呈双峰型,主峰值在80—110μm之间,次峰值在10—20μm之间,表明沙尘来源复杂。20m高度内,随高度增加,粗物质组分增多,细物质组分减少;而在32—63m之间,随着高度增加,细物质组分增多,粗物质组分减少,风蚀物粒径变细。同样,在24m和63m高度层出现粒径含量的转折点,与沙尘水平通量的变化特征一致。2、各高度层样品总体离子变化(1)各高度层样品总体中,SO_4~(2-)、Cl~-、Ca~(2+)、Na~+是各高度主要的水溶性离子,按照浓度从高到低的顺序排列为Cl~->SO_4~(2-)>Na~+>Ca~(2+),这四种离子浓度之和在各高度总浓度的比例均高达91%以上。NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、F-、NO_3~-浓度与四种主要离子含量差一个数量级,NH4+和F-的浓度最低。16m以下,水溶性离子浓度随着高度升高呈下降趋势;24m处所有水溶性离子浓度迅速增大达到峰值,24-80m水溶性离子浓度整体上随高度升高而下降,但在63m有略微的增大趋势。水溶性离子的浓度与平均粒径变化趋势相反,平均粒径越大,水溶性离子的浓度越小。相关性分析及线性回归分析表明,沙漠腹地塔中沙尘颗粒中主要成分为NaCl、Ca SO_4、Na2SO_4以及少量的CaCl2、K2SO_4和KCl等。(2)水溶性离子的相对含量较低,各高度水溶性离子质量之和在粒子总质量中的含量均不足2%,与颗粒物由集沙仪收集,而集沙仪的集沙口较宽、粗颗粒更容易被收集使得沙尘颗粒粒径较粗有关。3、筛分后各高度水溶性离子变化以63μm为界限对各高度的水溶性离子进行筛分,分析粗颗粒组分(>63μm)和细颗粒组分(<63μm)中水溶性离子的垂直分布。筛分后粗、细颗粒组分中水溶性离子的主要成分及分布与未经筛分总体样品中水溶性离子具有相似的规律,但粗颗粒组分中4种主要离子最大浓度出现的位置(32m)高于未经筛分总体离子中的高度(24m),且K+、Mg~(2+)、NO_3-离子浓度随高度的分布规律不具有统一性。可能由于筛分法的局限性粗、细颗粒组分存在一定的偏移造成粗、细组分中的水溶性离子的垂直分布与实际可能有一定的偏差,还需要进一步的研究。4、导致沙尘水平通量、粒度、离子浓度变化的主要原因主导风向风速、东侧纵向沙垄特殊地形及强烈的上升运动是造成沙漠腹地沙垄区沙尘水平通量、粒度变化的主要原因,而沙尘颗粒粒度的变化又导致水溶性离子浓度的分布发生变化。
中文关键词垂直分布 ; 水平通量 ; 粒径 ; 水溶性离子 ; 塔克拉玛干沙漠腹地
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1016768496.nh&DbName=CMFD2017
来源机构新疆大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/256943
推荐引用方式
GB/T 7714		 代亚亚. 塔克拉玛干沙漠腹地近地层沙尘气溶胶的理化特性垂直分布研究[D]. 新疆大学,2016.
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