佟景哲,米家媛,倪長(zhǎng)健,蔣夢(mèng)姣,楊寅山,陳云強(qiáng)

(1.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610225;2.成都平原城市氣象與環(huán)境四川省野外科學(xué)觀測(cè)研究站,四川 成都 610225;3.成都市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,四川 成都 610072;4.四川省氣象服務(wù)中心,四川 成都 610072)

在不同水汽條件下,單個(gè)氣溶膠粒徑、質(zhì)量、密度、折射指數(shù)等微物理參數(shù)會(huì)發(fā)生變化,致使氣溶膠粒子群宏觀上的物理、化學(xué)及光學(xué)性質(zhì)不斷改變[1-2]。氣溶膠吸濕性不僅危害人體健康,也是大氣環(huán)境、天氣和氣候過程的重要影響因子,在整個(gè)氣溶膠科學(xué)研究中處于基礎(chǔ)地位[3-5]。

研究發(fā)現(xiàn),弱吸濕性氣溶膠主要由含碳和塵埃顆粒構(gòu)成,而強(qiáng)吸濕性氣溶膠主要包含無機(jī)鹽、被氧化的有機(jī)物和鹽與有機(jī)物的內(nèi)部混合物[6-9]。氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子不僅表征氣溶膠吸濕的光學(xué)效應(yīng),也是計(jì)算氣溶膠輻射強(qiáng)迫的重要參數(shù)[10-11]。LIU等[12]利用2006年實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù),得到廣州地區(qū)城市型、海洋型和城市海洋混合型氣溶膠的散射吸濕增長(zhǎng)因子分別為2.04±0.28、2.68±0.59和2.29±0.28。KIM等[13]對(duì)韓國高山郡的氣溶膠吸濕增長(zhǎng)特性進(jìn)行研究,得到沙塵型和生物質(zhì)燃燒型氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子分別為2.00±0.27和1.60±0.20。程雅芳[14]基于外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值,發(fā)現(xiàn)隨著相對(duì)濕度從30%增長(zhǎng)到80%～90%,散射系數(shù)可以增強(qiáng)1.54～2.31倍。另外,毛前軍等[15]觀測(cè)不同粒徑無機(jī)鹽和碳質(zhì)氣溶膠粒子的吸濕增長(zhǎng)發(fā)現(xiàn),氣溶膠粒徑越小,其散射吸濕增長(zhǎng)作用越明顯。進(jìn)一步研究指出,黑碳?xì)馊苣z通過吸附大量吸濕性物質(zhì)(硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等),使黑碳?xì)馊苣z混合態(tài)、粒徑以及化學(xué)組成顯著變化,進(jìn)而可能造成氣溶膠吸濕光學(xué)效應(yīng)的顯著改變[16-17]。張城語等[18]基于相對(duì)濕度和黑碳質(zhì)量濃度構(gòu)建了成都地區(qū)氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的雙變量模型,顯著提升了氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的模擬精度。因此,氣溶膠散射吸濕性增長(zhǎng)因子的變化與氣溶膠粒徑分布、化學(xué)組成以及結(jié)構(gòu)形態(tài)密切相關(guān)。

霾是發(fā)生在大氣近地層中以能見度降低為代表的災(zāi)害性天氣[19]。研究表明,我國大氣污染具有高度復(fù)合污染特征[20-23],是一種新型的“霾化學(xué)”煙霧污染,二次氣溶膠已成為大氣氣溶膠的主要部分,在重霾污染期間的占比可高達(dá)80%左右。邱堅(jiān)等[24]研究發(fā)現(xiàn),霾污染期間水溶性組分SO42-、NO3-、NH4+的質(zhì)量濃度顯著增加,是非霾期間的2倍。吳丹等[25]指出隨霾污染的加重,0.4～2.1 μm粒徑段顆粒物濃度迅速增加,細(xì)粒子占比增高。此外,相對(duì)濕度的增加可促進(jìn)非均相化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,加速氣態(tài)污染物向顆粒物轉(zhuǎn)化,顯著提升硫氧化率和氮氧化率,從而影響二次氣溶膠濃度的生成[26-27]。由此可見,在霾的生消演化過程中氣溶膠的理化性質(zhì)也發(fā)生顯著的改變,這必然會(huì)影響氣溶膠吸濕的光學(xué)效應(yīng),其中的響應(yīng)特征并不清晰。

成都地區(qū)近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,大氣污染物排放量居高不下,受制于靜穩(wěn)和高濕的氣象條件,該區(qū)域一直是四川盆地秋冬季污染最嚴(yán)重的區(qū)域之一[28]。利用成都市2017年10—12月濁度計(jì)、黑碳儀、環(huán)境顆粒物監(jiān)測(cè)儀的逐時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)和該時(shí)段同時(shí)次大氣能見度(V)、相對(duì)濕度(HR)、二氧化氮(NO2)監(jiān)測(cè)資料,通過光學(xué)綜合法計(jì)算了氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子,系統(tǒng)探究了該因子對(duì)霾強(qiáng)度變化的響應(yīng)關(guān)系,據(jù)此深化對(duì)霾污染演化機(jī)理與氣溶膠吸濕光學(xué)效應(yīng)復(fù)雜性的認(rèn)知。

1 資料與方法

1.1 觀測(cè)位置

觀測(cè)點(diǎn)位于成都市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院綜合大樓樓頂(30°39′ N,104°02′ E),距離地面高度21 m,四周2 km內(nèi)無高大建筑物,視野開闊。另外,觀測(cè)點(diǎn)周圍為集中居住區(qū),5 km范圍內(nèi)無明顯工業(yè)大氣污染源。

1.2 數(shù)據(jù)獲取和相關(guān)儀器

濁度計(jì)和黑碳儀的逐時(shí)觀測(cè)資料以及該時(shí)段同時(shí)次的環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(大氣能見度、相對(duì)濕度、NO2和PM2.5質(zhì)量濃度)相關(guān)儀器介紹如下:

(1)濁度計(jì)(AURORA-3000型,Ecotech公司,澳大利亞)的觀測(cè)波長(zhǎng)為525 nm,采樣頻率為5 min·次-1,TSP切割頭,檢測(cè)范圍>0.25 mm-1,每24 h進(jìn)行零點(diǎn)檢查,24 h零點(diǎn)漂移<±1%,每周用R134a氣體進(jìn)行跨度標(biāo)定,通過內(nèi)部溫濕度傳感器來控制濁度計(jì)內(nèi)部加熱系統(tǒng),使得儀器內(nèi)部腔室中氣溶膠相對(duì)濕度控制在40%以下,將其作為氣溶膠的干燥狀態(tài)。

(2)黑碳檢測(cè)儀(AE-31型,Magee Scientific公司,美國)獲取等效黑碳質(zhì)量濃度,有7個(gè)測(cè)量通道,波長(zhǎng)分別為370、470、520、590、660、880和950 nm,數(shù)據(jù)采集頻率為5 min·次-1。黑碳檢測(cè)儀采用TSP切割頭,采樣頭與儀器連接中間增設(shè)硅膠管以減少水分對(duì)黑碳測(cè)量的影響。等效黑碳質(zhì)量濃度統(tǒng)一用CBC表示。

(3)大氣能見度由能見度儀(SWS-200,Biral公司,英國)進(jìn)行監(jiān)測(cè),相對(duì)濕度由一體式氣象站(WS600,LUFFT公司,德國)進(jìn)行監(jiān)測(cè), NO2質(zhì)量濃度由化學(xué)發(fā)光NO、NO2-NOx分析儀(Thermo42i,美國)監(jiān)測(cè),大氣中細(xì)顆粒物PM2.5質(zhì)量濃度由環(huán)境顆粒物監(jiān)測(cè)儀(GRIMM180,GRIMM公司,德國)實(shí)時(shí)測(cè)量,數(shù)據(jù)頻率為5 min·次-1。

1.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和篩選

首先,將上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理成小時(shí)均值數(shù)據(jù);其次,剔除了出現(xiàn)降水、沙塵以及大風(fēng)現(xiàn)象所在日的全部數(shù)據(jù)、儀器烘干后相對(duì)濕度仍大于40%的異常數(shù)據(jù)、超出界限值數(shù)據(jù)、連續(xù)無變化數(shù)據(jù)以及缺測(cè)數(shù)據(jù);最后,根據(jù)QX/T 113—2010《霾的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)》[29],在小時(shí)能見度數(shù)值低于10 km且環(huán)境相對(duì)濕度低于80%時(shí)判斷為霾;當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度在80%～95%之間且PM2.5質(zhì)量濃度高于75 μg·m-3也判斷為霾,能見度<2 km時(shí)定義為重度霾,能見度在2～3 km時(shí)定義為中度霾,能見度在3～5 km時(shí)定義為輕度霾,能見度在5～10 km時(shí)定義為輕微霾,據(jù)此篩選獲得匹配樣本633個(gè)。

1.4 氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的計(jì)算

1.4.1光學(xué)綜合法

大氣消光系數(shù)代表光線在大氣中傳播單位距離時(shí)的相對(duì)衰減率,當(dāng)對(duì)比感閾值(κ)為0.05時(shí),在550 nm波長(zhǎng)處的環(huán)境大氣消光系數(shù)與大氣能見度的關(guān)系[30]為

(1)

式(1)中,bext為550 nm波長(zhǎng)處的環(huán)境大氣消光系數(shù),km-1;V為大氣能見度,km。

環(huán)境條件下550 nm波長(zhǎng)處的大氣消光系數(shù)的計(jì)算公式[31]為

bext=bsp+bap+bsg+bag。

(2)

式(2)中,bsp和bap分別為環(huán)境條件下550 nm波長(zhǎng)處的氣溶膠散射系數(shù)和吸收系數(shù);bsg和bag分別為環(huán)境條件下550 nm波長(zhǎng)處大氣的散射系數(shù)和吸收系數(shù)。

采用AURORA-3000型濁度計(jì)觀測(cè)525 nm波長(zhǎng)處干燥條件下的氣溶膠散射系數(shù)[32]。

(3)

式(3)中,bsp為由bsp,525訂正得到的550 nm波長(zhǎng)處干燥條件下氣溶膠散射系數(shù), mm-1;α為成都市Angstrom波長(zhǎng)指數(shù),取值1.36。

先用AE-31型黑碳檢測(cè)儀觀測(cè)得到未經(jīng)訂正的880 nm波長(zhǎng)處等效黑碳質(zhì)量濃度,然后利用黑碳質(zhì)量濃度反演532和550 nm波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)[33]。

bap,532=8.28CBC+2.23,

(4)

(5)

式(4)～(5)中,bap,532為利用黑碳質(zhì)量濃度反演532 nm波長(zhǎng)處的吸收系數(shù),mm-1;CBC為等效黑碳質(zhì)量濃度,μg·m-3;bap為550 nm波長(zhǎng)處的吸收系數(shù),mm-1。參照PENNDRF[34]的研究成果,對(duì)應(yīng)550 nm波長(zhǎng)處的bsg一般取值為13 mm-1。參照SLOANE等[35]的計(jì)算方法,對(duì)應(yīng)550 nm波長(zhǎng)處bag的計(jì)算僅考慮NO2的吸收。

bag=0.33CNO2。

(6)

式(6)中,CNO2為NO2質(zhì)量濃度,10-9g·m-3。

利用光學(xué)綜合法計(jì)算氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子(f):

(7)

1.4.2Sigmoid函數(shù)參數(shù)化方案

利用成都地區(qū)氣溶膠粒徑吸濕增長(zhǎng)與散射吸濕增長(zhǎng)的關(guān)系,構(gòu)建以氣溶膠粒徑吸濕增長(zhǎng)因子fG為自變量的sigmoid函數(shù)參數(shù)化方案,計(jì)算氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子f[36]。

(8)

1.4.3氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)模型

根據(jù)尹單丹等[37]對(duì)冪函數(shù)、冪指數(shù)以及二次多項(xiàng)式3種氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)模型比對(duì)結(jié)果,二次多項(xiàng)式形式的散射吸濕增長(zhǎng)模型可以最佳表征成都地區(qū)氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子隨相對(duì)濕度的變化特征。

(9)

式(9)中a,b,c為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。

1.5 對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)

對(duì)數(shù)正態(tài)分布在地質(zhì)、水文、生物、材料、經(jīng)濟(jì)等研究領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,其概率密度函數(shù)[38]為

(10)

式(10)中,μ為位置參數(shù);σ為形狀參數(shù);a為保證值參數(shù)。對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)期望(Ex)、方差(Dx)的計(jì)算如式(11)～(12)所示,數(shù)學(xué)期望(Ex)與方差(Dx)決定了樣本分布的均值與離散程度。

(11)

Dx=exp (2μ+σ2)×(expσ2-1)。

(12)

2 結(jié)果與討論

2.1 氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子分布對(duì)霾強(qiáng)度變化的響應(yīng)

圖1給出了成都地區(qū)不同霾強(qiáng)度(輕微、輕度、中度和重度)條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的頻率直方圖。由圖1可見,不同霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子均為右偏態(tài)分布,即相對(duì)正態(tài)分布曲線而言右側(cè)偏長(zhǎng),左側(cè)偏短;輕微、輕度、中度和重度霾下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的偏度分別為2.391、0.555、0.454和0.336,即氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的右偏態(tài)程度隨霾強(qiáng)度的增加而減小,說明氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的散布范圍隨霾強(qiáng)度的增加而增大,樣本的代表性也隨之增強(qiáng)。

圖1 4種霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的頻率Fig.1 The frequency histogram of aerosol scattering hygroscopic growth factor under four haze intensities

基于不同霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的右偏態(tài)分布特征,選取對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)作為母體函數(shù),據(jù)此對(duì)不同霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子進(jìn)行擬合分析。采用極大似然法進(jìn)行參數(shù)估計(jì),并借助Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)(KS檢驗(yàn))、相關(guān)系數(shù)(r)以及均方根誤差(RMSE)驗(yàn)證對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的適用性。KS檢驗(yàn)、r以及RMSE的計(jì)算參見文獻(xiàn)[39]。

不同霾強(qiáng)度條件下對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的擬合結(jié)果見表1。

表1 4種霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子對(duì)數(shù)正態(tài)分布的擬合結(jié)果

由表1可知,不同霾強(qiáng)度條件下的氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,通過了顯著性水平α=0.05的KS檢驗(yàn)(P>0.05);輕微、輕度、中度和重度霾強(qiáng)度條件下樣本累積頻率值與對(duì)應(yīng)對(duì)數(shù)正態(tài)分布累積頻率值的相關(guān)系數(shù)分別為0.998、0.994、0.999和0.997,對(duì)應(yīng)均方根誤差分別為0.015、0.044、0.022和0.029。由此可見,對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)可以很好地表征不同霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的概率分布特征。進(jìn)一步計(jì)算發(fā)現(xiàn),輕微、輕度、中度和重度霾強(qiáng)度條件下對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的數(shù)學(xué)期望分別為1.412、1.514、1.961和2.660,數(shù)學(xué)期望隨霾強(qiáng)度的增加而增大;在霾強(qiáng)度由中度上升至重度時(shí)增幅尤為明顯,增幅為36%;另外,輕微、輕度、中度和重度霾強(qiáng)度條件下對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的方差分別為0.040、0.052、0.112和0.246,方差隨霾強(qiáng)度的增加而增大;與數(shù)學(xué)期望類似,在霾強(qiáng)度由中度上升至重度時(shí)增幅尤為明顯,增幅為119%。研究表明,霾強(qiáng)度的加重通常與高濕背景(RH值>80%)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并且隨霾強(qiáng)度增加,硫酸、硫酸銨以及硝酸銨這類二次水溶性無機(jī)粒子增多,小粒徑粒子占比升高,由此導(dǎo)致氣溶膠吸濕能力增強(qiáng),表現(xiàn)為數(shù)學(xué)期望隨霾強(qiáng)度的增加而增大[15,26];另外,在靜穩(wěn)氣象條件下,霾的演化與氣溶膠多種理化過程有關(guān),具有復(fù)雜性與不確定性等特點(diǎn)[19],這是方差隨霾強(qiáng)度增加而增大的原因。

由于環(huán)境氣溶膠的化學(xué)組成與混合狀態(tài)比較復(fù)雜,根據(jù)粒子吸濕性的不同,將其劃分為不同吸濕模態(tài),以反映氣溶膠吸濕性能的強(qiáng)弱[42]。為了進(jìn)一步分析氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子對(duì)數(shù)正態(tài)分布參數(shù)變化的影響,基于文獻(xiàn)[40]的研究成果,按吸濕性的差異將氣溶膠分為3種模態(tài),即幾乎不吸濕模態(tài)、弱吸濕模態(tài)和強(qiáng)吸濕模態(tài),并根據(jù)可溶性體積比(ε)與氣溶膠粒徑吸濕增長(zhǎng)因子(fG)給出了不同氣溶膠吸濕模態(tài)的判定標(biāo)準(zhǔn)(表2)。利用成都地區(qū)氣溶膠粒徑吸濕增長(zhǎng)與散射吸濕增長(zhǎng)的關(guān)系,得到氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子f在3種模態(tài)中的分布區(qū)間,f在1.00～1.17時(shí)為幾乎不吸濕模態(tài),>1.17～1.57時(shí)為弱吸濕模態(tài),>1.57時(shí)為強(qiáng)吸濕模態(tài)?；跉馊苣z散射吸濕增長(zhǎng)因子的對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù),分別計(jì)算了不同霾強(qiáng)度條件下3種模態(tài)的出現(xiàn)概率,結(jié)果如圖2所示。隨霾強(qiáng)度的增加,幾乎不吸濕模態(tài)和弱吸濕模態(tài)的占比總體出現(xiàn)降低趨勢(shì);在輕微和輕度霾強(qiáng)度下,強(qiáng)吸濕模態(tài)占比分別為6.2%和11.4%,當(dāng)霾強(qiáng)度上升至中度和重度時(shí),強(qiáng)吸濕模態(tài)占比快速增長(zhǎng)至50.8%和84.5%。

表2 3種氣溶膠吸濕模態(tài)的判定標(biāo)準(zhǔn)

圖2 4種霾強(qiáng)度條件下各吸濕模態(tài)的占比

綜上分析可見,成都地區(qū)氣溶膠強(qiáng)吸濕模態(tài)占比隨霾強(qiáng)度的增加而增大,這與氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子對(duì)數(shù)正態(tài)分布的數(shù)學(xué)期望隨霾強(qiáng)度增加而增大是一致的,表明在霾的演化過程中氣溶膠吸濕性與霾強(qiáng)度變化之間存在正反饋。

2.2 不同霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕性增長(zhǎng)因子模型的適用性

由2.1節(jié)的分析可知,氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的分布對(duì)霾強(qiáng)度的變化呈現(xiàn)出顯著的響應(yīng)特征,由此導(dǎo)致不同霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)模型的差異。利用二次多項(xiàng)式散射吸濕增長(zhǎng)模型對(duì)不同霾強(qiáng)度條件下的氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子進(jìn)行擬合,相應(yīng)參數(shù)和擬合結(jié)果如表3和圖3所示。由圖3可見,輕微、輕度、中度和重度霾強(qiáng)度下二次多項(xiàng)式散射吸濕增長(zhǎng)模型的決定系數(shù)(R2)分別為0.324、0.465、0.702和0.828,殘差平方和(RSS)分別為7.089、4.544、4.157和2.478。這一分析結(jié)果表明,隨霾強(qiáng)度的增加,對(duì)應(yīng)氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)模型的擬合優(yōu)度隨之提升。由此可見,成都地區(qū)氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)模型對(duì)不同霾強(qiáng)度條件下建模樣本的選擇非常敏感,這無疑是模型不確定性的重要來源。

表3 4種霾強(qiáng)度條件下二次多項(xiàng)式散射吸濕增長(zhǎng)模型的擬合參數(shù)

圖3 4種霾強(qiáng)度條件下二次多項(xiàng)式散射吸濕增長(zhǎng)模型的擬合結(jié)果

將對(duì)應(yīng)的二次多項(xiàng)式散射吸濕增長(zhǎng)模型對(duì)全樣本進(jìn)行模擬。將輕微、輕度、中度和重度霾強(qiáng)度下的二次多項(xiàng)式散射吸濕增長(zhǎng)模型分別稱之為模型1、模型2、模型3和模型4,擬合效果如圖4所示。實(shí)測(cè)值與模型1、模型2、模型3和模型4模擬值的決定系數(shù)(R2)分別為0.684、0.627、0.729、0.786,殘差平方和(RSS)分別為30.134、35.619、25.865、20.408,即模型的泛化性能也隨霾強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。

圖4 全樣本的擬合結(jié)果

綜上可見,由于氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子對(duì)數(shù)正態(tài)分布的數(shù)學(xué)期望和方差隨霾強(qiáng)度的增加而增大,故在中度和重度霾強(qiáng)度條件下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的代表性更強(qiáng),能更好地表征氣溶膠吸濕增長(zhǎng)特性,這也是對(duì)應(yīng)的二次多項(xiàng)式散射吸濕增長(zhǎng)模型模擬和泛化性能更優(yōu)的主要原因。從另一層面而言,中度和重度霾強(qiáng)度下氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子的占比不僅是衡量樣本代表性的重要標(biāo)準(zhǔn),也是決定研究區(qū)氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)模型適用性的關(guān)鍵因素。

3 結(jié)論

(1)輕微、輕度、中度和重度霾強(qiáng)度下的氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)因子均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,其數(shù)學(xué)期望與方差隨霾強(qiáng)度的增加而增大。

(2)對(duì)輕微、輕度、中度和重度霾而言,強(qiáng)吸濕模態(tài)占比分別為6.2%、11.4%、50.8%和84.5%,氣溶膠吸濕性隨霾強(qiáng)度的增加而增強(qiáng),表明在成都地區(qū)霾的演化過程中氣溶膠吸濕性與霾強(qiáng)度變化之間存在正反饋。

(3)在輕微和輕度霾強(qiáng)度下構(gòu)建的氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)二次多項(xiàng)式散射吸濕增長(zhǎng)模型對(duì)應(yīng)全樣本模擬值和實(shí)測(cè)值的決定系數(shù)(R2)分別為0.684和0.627,當(dāng)霾強(qiáng)度上升至中度和重度時(shí)決定系數(shù)快速增長(zhǎng)至0.729和0.786,即成都地區(qū)氣溶膠散射吸濕增長(zhǎng)模型對(duì)建模樣本的選擇非常敏感,其泛化性能隨霾強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。