大气颗粒物通过直接和间接辐射效应影响气候,同时也和人类健康密切相关。颗粒物在大气环境中的行为取决于其粒径大小及其谱分布特征。测量颗粒物的粒度谱特征,可以分析大气颗粒物的来源结构及其在大气中的动力学过程,为治理颗粒物污染提供依据,也是探讨大气颗粒物其它物理性质和环境影响的基础。本研究使用TDMPS(Twin Differential Mobility Particle Sizer,双差分淌度粒径分析仪)和APS(Aerodynamic Particle Sizer,空气动力学颗粒物粒径分析仪)在上甸子区域大气本底站同步观测3nm～10μm的颗粒物的粒径谱分布。观测自2008年3月初至2009年2月底,除仪器故障外,有效观测天数315天,占总观测天数的85%,时间分辨率10min。观测期间颗粒物数浓度平均值(10min)(1.1±0.7)×104个cm-3,表面积浓度(7.0±6.5)×102μm2 cm-3,体积浓度(42±46)μm3 cm-3。上甸子大气颗粒物数浓度高于瓦里关大气本底站以及国外一些背景地区的颗粒物水平,特别是积聚模态颗粒物浓度偏高。颗粒物数浓度和谱分布存在明显的季节性差异,颗粒物平均数浓度最高值出现在春季,最低值出现在夏季。春季核模态颗粒物数浓度高,主要受春季多发的新粒子形成事件影响;新粒子的凝结增长是上甸子大气中爱根核模态颗粒物的重要来源,因此爱根核模态数浓度在春季也出现最高值;积聚模态颗粒物受爱根核模态颗粒物的凝结和碰并增长及城市污染物影响,最高值也出现在春季;粗粒子模态数浓度在春季高于其它季节,这是由于春季的沙尘事件造成的。用参数化的方法得到上甸子大气颗粒物谱分布的基本参数,可为气候模式和大气化学模式提供重要资料。气象条件对大气颗粒物数谱分布有重要影响。当风速增加时,爱根核模态和积聚模态颗粒物数浓度明显减少,而核模态数浓度增加;上甸子的地面主导风向是东北风和西南风,当风速较小,风向由东北转向西南时,爱根核模态和积聚模态颗粒物数浓度增加,核模态数浓度减少。降水对数谱的改变作用也十分明显,对积聚模态颗粒物的清除作用最突出。通过后向轨迹的聚类分析,将影响上甸子的气团主要分为五类。来自上甸子附近的气团和经过污染区域的气团对应的积聚模态颗粒物数浓度较高,轨迹长度通常较短,运行速度较慢;而来自欧洲、俄罗斯等长距离输送的的气团,对应的核模态颗粒物数浓度较高,轨迹长度较长,运行速度较快。通过对3nm～10μm颗粒物数浓度的资料分析,观察到在上甸子大气中有时候核模态颗粒物数浓度急剧增高,即新粒子形成事件。新粒子形成事件发生的天数占有效观测天数的39%。春季和冬季新粒子形成事件频率最高,因为晴朗、干燥的气象条件有利于新粒子的形成;而夏季频率最低,这是由于夏季高温、高湿、风速较小的气象条件有利于颗粒物的积聚,从而抑制新粒子的形成。上甸子大气中新粒子形成速率为0.4～13.5个cm-3 s-1,增长速率为0.4～12 nm h-1。春季的新粒子形成速率(成核速率)最高,冬季最低;夏季的增长速率最高,冬季最低。