论文总字数：15659字

目 录

摘要 1

1 绪论 3

1.1 研究背景及研究意义 3

1.2 国内外研究现状 3

1.3 国内外研究中存在的问题以及本文的可取性 4

1.4 研究内容与研究目标 4

2 数据来源以及分析方法 4

2.1 观测地点介绍 4

2.2 观测仪器介绍 5

2.3 数据分析公式介绍 5

2.3.1 O₃沉降速率（V_d）的计算 5

2.3.2 O₃通量（F_O3）的计算 5

2.3.3 阻力分析 5

3 裸露地表状态下O₃干沉降过程及其主控因素分析 6

3.1 气象因子的分析 6

3.1.1气象因子的逐日变化 6

3.1.2气象因子的昼夜变化 7

3.2 O₃干沉降各阻力的分析 7

3.2.1 R_a、R_b、R_s的逐日变化 7

3.2.2 R_a、R_b、R_s的昼夜变化 8

3.3 O₃浓度、O₃通量、O₃沉降速率的分析 9

3.3.1 O₃浓度、O₃通量、O₃沉降速率的逐日变化 9

3.3.2 O₃浓度、O₃通量、O₃沉降速率的昼夜变化 9

3.4 O₃浓度、O₃通量、O₃沉降速率和气象因子之间的关系 11

3.4.1 O₃浓度和气象因子之间的关系 11

3.4.2 O₃通量和气象因子之间的关系 12

3.4.3 O₃沉降速率和气象因子之间的关系 13

4 结论 14

4.1 主要研究结论 14

4.2 创新与展望 15

参考文献 16

致谢 18

裸土期O₃干沉降过程的分析

刘婷

Abstract：Ozone is the most important greenhouse gas, in recent years, the problem of ozone pollution has aroused people's attention. In order to find out the process of ozone dry sedimentation in the bare soil and its controlling factors, this paper uses the method of field observation and calculates the ozone dry sedimentation flux, the dry sedimentation rate of ozone during the observation period according to the vorticity correlation system, by analyzing the daily change of ozone concentration, ozone sedimentation rate, ozone flux, ozone resistance and diurnal variation and its relationship with meteorological factors, the regularity of ozone drying process in bare soil during the observation period can be obtained. Research indicates:

1. During the observation period, the mean value of the aerodynamic resistance R_a is 51.57 s · m^-1, the mean value of the viscous sub-layer resistance R_b is 46.19 s · m^-1, the mean value of soil resistance R_s is 627.42.7 s · m^-1. Aerodynamic resistance R_a and viscous sub-layer resistance R_b are presented at night is greater than the characteristics of the day. During the observation period, the mean value of the ozone concentration in the bare soil state was 21.47 ppb, the average value of the dry deposition flux of ozone in the bare soil state Is -3.38 nmol · m^-2 · s^-1 (negative sign indicates the direction of sedimentation down),the average value of the ozone sedimentation rate in the bare soil state is 0.59 cm · s^-1.
2. There are some positive correlations with the ozone concentration: temperature, wind speed, water vapor pressure difference, friction wind speed, ozone concentration and relative humidity have a negative correlation, and the positive correlation with the atmospheric temperature is most obvious, with the relative humidity . The positive correlation with ozone flux is the friction wind speed, followed by the ozone concentration. The relationship between sedimentation rate and friction wind speed, solar radiation is large,with the temperature,which has the greatest correlation with the friction wind speed.

窗体顶端

Key words: bare soil; ozone; sedimentation resistance; sedimentation flux; sedimentation rate

1 绪论

1.1 研究背景及研究意义

O₃是氧元素的同素异形体，大多分布在高度约为20~30 km的高层大气中，含量大约为50 ppm。O₃在常温下呈淡蓝色并且会散发出一种特殊的臭味。因为O₃可以将来自太阳的对人身体健康有坏处的短波紫外线吸收，所以地球上的人类和生物都受益于O₃的保护。O₃具有强烈的氧化性。在近地层，O₃主要是由挥发性有机物和氮氧化物在发生光化学反应的作用下产生^[1]。

正常来说，季节不同，O₃浓度也不同。一月份的O₃浓度较低，六月份较高，即夏日的浓度最高，冬日最低。现在，我国由于人为原因导致排放的O₃前体物（NO_x）已经达到了世界总排放量的16.4% ^[2]。所以使得对流层的O₃浓度明显升高^[3][4]。尤其是经济快速发展的同时，O₃前体物的排放源如汽车等也在迅速增加，O₃污染问题也就越来越严重，并且已经较为普遍。中国的很多城市，环境质量已经显著下降。

O₃干沉降过程中的一个重要的沉降过程是通过气孔吸收^[5]。另外还有非气孔吸收的过程，主要包括表面沉降和土壤O₃沉降，所以如果土壤O₃沉降通量数据不准确，就会影响到表面沉降通量的准确与否。因而，很必要开展对O₃沉降通量的研究。

1.2 国内外研究现状

经济不断发展的同时，大量的可产生O₃前体物的燃料被消耗，生成了大量的氮氧化合物，另外，由于南极的O₃层受到破坏，太阳辐射可以更多的进入地表，这有利于加速催化光化学反应的进程^[5]。O₃浓度在夏季最高的同时现在夏季的一个主要污染物就是O₃。事实上，由O₃引起的环境问题比 PM2.5引起的问题会更严重。但是，因为O₃污染的相关现象不够明显具有隐秘性，所以大部分民众甚至环保单位对O₃污染不是很了解也没有足够重视。

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