环境气溶胶各种吸湿性观测方法的一致性和适用性的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41805110
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.5万
  • 负责人：
    陶江川
  • 依托单位：
    暨南大学
  • 学科分类：
    D0505.大气物理学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Aerosol hygroscopic growth is essential in the determination of aerosol microphysical properties and thus can affect the formation of clouds and precipitation, climate change and environment pollution. There are four kinds of methods for measuring aerosol hygroscopicity, which are based on measurements of aerosol chemical compositions, aerosol growth factor, aerosol light scattering enhancement factor and aerosol size-resolved activation ratio, respectively. Due to the influence of the interactions between inorganic components and organic components on aerosol hygroscopicity, and the uncertainty of the measurements of aerosol hygroscopicity, the four methods are not always consistent with each other. Their inconsistency affects the results for measuring aerosol hygroscopicity and the application on the evaluation of aerosol climate and environmental effects. In this project, based on the historical data of the measured aerosol hygroscopicity, the consistency and the differences among the results of the four methods will be studied. Furthermore, by theoretically analyzing the results of laboratory experiment and observation data, sources of uncertainties of the four methods and their differences will be investigated. Applicability of the four methods on the observation in the North China Plain and the calculation of aerosol micro-physical properties will be evaluated, and suggestions on the measurement study of aerosol hygroscopicity will be proposed.
气溶胶吸湿增长会改变气溶胶的微物理特性，对成云降水过程、气候变化和环境污染都有重要影响。气溶胶吸湿性有四种观测方法，分别通过气溶胶化学成分、气溶胶粒径吸湿增长因子、气溶胶散射吸湿增长因子和气溶胶活化能力的观测推算气溶胶吸湿性参数。由于气溶胶有机成分和无机成分会相互作用从而影响吸湿性，气溶胶吸湿性观测方法本身存在不确定性，四种观测方法常常是不一致的，这会影响气溶胶吸湿性观测研究结果及其在评估气溶胶环境和气候效应中的应用。本项目基于气溶胶吸湿性观测的历史数据，分析四种气溶胶吸湿性观测方法之间的一致性和差异，并通过实验模拟和理论模型分析气溶胶吸湿性四种观测方法的不确定性和差异来源，评估四种观测方法应用于华北平原吸湿性观测和计算气溶胶微物理特性的适用性，给出环境气溶胶吸湿性观测研究的建议。

结项摘要

大气气溶胶吸湿性的不同观测方法之间的一致性和在实际大气中的适用性，是气溶胶吸湿性及其环境气候效应研究中的基础科学问题。本项目研究了基于不同仪器观测气溶胶吸湿性的方法，评估了疏水性气溶胶对气溶胶吸湿性推算的影响，提出了一个改进的气溶胶分粒径活化率参数化方案。将改进的参数化方案应用于华北平原气溶胶吸湿性参数的推算，并和同时期的气溶胶粒径吸湿增长观测系统的推算结果进行对比，结果表明不同方法推算的气溶胶吸湿性在整体特征、粒径分布、日变化等方面的一致性得到了提升。本项目还研究了基于气溶胶吸湿性分布推导气溶胶分粒径活化率的理论方法，通过理论推导得到了气溶胶分粒径活化率参数和气溶胶吸湿性分布之间的数学关系，并基于量化了气溶胶活化特性和气溶胶吸湿特性的物理联系，得到一种基于气溶胶吸湿性分布数据计算气溶胶分粒径活化率参数的简化方法，可以应用于不同吸湿性测量仪器的观测数据的对比和综合分析。本项目还在华北平原开展了加密观测实验，配合气溶胶化学组分的测量，使用不同观测方法对气溶胶吸湿性进行对比观测。相关研究结果会促进华北平原气溶胶吸湿性变化特征及不确定性的理解与后续研究。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Secondary aerosol formation alters CCN activity in the North China Plain
二次气溶胶的形成改变了华北平原的 CCN 活动
  • DOI：
    10.5194/acp-2020-939
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Atmospheric Chemistry and Physics
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Tao J.;Kuang Y.;Ma N.;Hong J.;Sun Y.;Xu W.;Zhang Y.;He Y.;Luo Q.;Xie L.;Su H.;Cheng Y.
  • 通讯作者：
    Cheng Y.
Mathematical derivation and physical interpretation of particle size-resolved activation ratio based on particle hygroscopicity distribution: Application on global characterization of CCN activity
基于颗粒吸湿性分布的颗粒尺寸分辨活化率的数学推导和物理解释：在 CCN 活性全局表征中的应用
  • DOI：
    10.1016/j.atmosenv.2020.118137
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Atmospheric Environment
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Jiang Xuejuan;Tao Jiangchuan;Kuang Ye;Hong Juan;Ma Nan
  • 通讯作者：
    Ma Nan

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其他文献

一种改进的DMT云凝结核计数器过饱和比标定方法
  • DOI：
    10.13209/j.0479-8023.2014.083
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    北京大学学报（自然科学版）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马楠;赵春生;邓兆泽;陶江川;于仁杰;陈静;边宇轩
  • 通讯作者：
    边宇轩
华南高山背景地区黑碳云内清除特征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    中国环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐海保;马楠;杨争;彭龙;谢林宏;何瑶;陶江川;洪娟;王俏巧;王伯光;毕新慧
  • 通讯作者：
    毕新慧

其他文献

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陶江川的其他基金

污染条件下弱吸湿性气溶胶的云滴活化特性及其对雾滴形成的影响
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    55 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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