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气溶胶对全球气候和区域环境变化有着重要影响。通过直接和间接辐射效应,影响地气辐射收支能量平衡,是引起全球气候变化的最重要不确定因子;通过散射降低大气能见度,是城市和区域霾污染的元凶;其物理结构、化学成分和生物活性,是影响人体健康。造成恶性疾病的引发剂。本文以珠江三角洲区域背景鼎湖山站观测资料为基础,明确了该地区大气中气态污染物(O3、NOx、S02和Co)浓度、颗粒物浓度(PM10和PM2.5)及气溶胶光学特性(AOD和波长指数)的变化特征;并对该地区大气污染气团的来源进行了后向轨迹分析,对不同污染物之间的相互关系及其变化也进行了深入的探讨。本文主要研究结果如下:1.2013年在珠江三角洲区域背景鼎湖山站对气态污染物进行了长期观钡。O3、NOxSO2和CO浓度的年平均值分别为24.6±23.9,12.8±10.2,4.0±4.8和348±185ppbv。珠三角地区大气本底O3、NOx、SO2和CO浓度较高,与华中地区的大气本底污染程度相当,小于人口更加密集、经济更加发达的京津冀和长三角地区。2009-2012年观测期间PM10年平均浓度分别为(87±43),(80±45),(90土40)和(61±37)μg/m3,PM2.5年平均浓度分别为(65±33),(51±30),(62±31),和(39±25)μg/m3,珠三角地区颗粒物污染有明显的减轻趋势。细粒子在可吸入颗粒物中的比重有所下降,但比重依然较大。PM10和PM2.5相关性较高,均大于0.90,说明PM10和PM2.5来源较为一致。2.污染物浓度变化有明显的日变化特征:O3浓度呈单峰态日变化,午后15:00左右出现最大值;NOx和CO浓度日变化呈双峰态分布,两个峰值分别出现在11:00和18:00左右。SO2浓度呈现出明显的日变化趋势,白天持续高值,夜间数值较低。3.污染物浓度季节变化特征也较为明显:CO高值出现在春季,冬季次之;03高值出现在秋季9、10月份;NOX和SO2浓度均呈现干季比湿季高的季节变化特征。颗粒物浓度也有明显的季节变化特点,干季颗粒物浓度比湿季高。PM2.5和PM10的长期比值高达0.67,不同季节比值有较大差异,秋季最高为0.71,夏季最低为0.57。4.来自珠三角的气团(类型2和3)对鼎湖山大气污染状况有强烈的加剧效果,北方气团(类型1)的加剧效果只体现在高浓度的SO2和CO,海洋气团(类型4和5)对鼎湖山大气污染有清除作用。在湿季NOX和CO的相关系数较好为0.61,两者有很好的同源性,均来源于珠三角城市地区机动车的排放;而在干季NOX和CO的相关系数较差为0.38,生物质燃烧是干季珠三角地区CO高值的主要原因。在湿季NOX和SO2的相关系数较差为0.13,湿季强烈的光化学过程是造成污染物变化的重要影响因子之一,NOX和SO2的比值为0.04,较低的比值反应出污染物来自于机动车尾气排放;在干季,NOX和SO2的相关系数较好为0.49,干季光化学转化过程明显减弱,污染物的变化特征主要取决于污染源的直接排放和局地混合过程,对于来源相同的污染物,会呈现较为显著的相关性特征,NOX和S02的比值为0.27,较高的比值也反应出其来源主要是工业化石燃料的燃烧。鼎湖山地区的大气污染来源主要为珠三角地区的近距离输送。5.气溶胶污染严重,四年AOD(500nm)长期平均值高达0.91±0.40,波长指数平均值为0.97±0.36。AOD有明显的季节变化趋势,春秋季节高,夏冬季节低。来自珠三角区域气团(类型2和3)对鼎湖山大气污染状况有强烈的加剧效果,北方气团(类型1)和西南气团(类型5)对鼎湖山大气污染有清除作用。鼎湖山地区的气溶胶污染来源主要为珠三角地区的近距离输送。6.PM10和AOD的相关性为0.34好于PM2.5和AOD的相关性0.25,该地区PM10对气溶胶消光的贡献较大。PM10和AOD的相关性干季为0.47好于湿季的0.39,PM2.5和AOD的相关性干季为0.28好于湿季的0.16。湿度订正和高度订正后,相关系数均有较大的提升,干季PM10和AOD的相关性为0.63,湿季为0.48,干季PM2.5和AOD的相关性为0.64湿季为0.29。总体来说,珠江三角洲区域背景大气的污染主要来自于城市地区工业燃煤和机动车尾气排放,近年来当地政府采取了一系列的环境保护措施,颗粒物有一定的减轻趋势,但是气溶胶污染状况仍然不容乐观。来自珠三角地区的污染气团对背景站的大气污染状况有明显的加剧效果,而来自南方的海洋气团有一定的清除作用。近地面颗粒物浓度和AOD的相关性在干季要好于湿季,这是由于相对湿度的影响作用,当相对湿度适中(60%<RH<80%)时,两者的相关性随湿度的增大而增大,当相对湿度RH>80%时,大量粒子的吸湿增长导致两者相关性降低,说明在干季利用MODIS的AOD数据反演地面颗粒物浓度更有可行性。