PM2.5浓雾天气气溶胶颗粒物的研究+文献综述(12)
（2） 雾发展过程
在雾发展阶段，雾滴与气溶胶的总颗粒数目随时间增长，其尺度也逐渐增大。在这一过程中主要考虑气溶胶颗粒物的凝并、破碎、沉积和成核4个动力学事件同时发生的情况。
1） 颗粒的多效应动力学模型
凝并核采用线性凝并核，破碎核采取二次指数速率破碎核，沉积核为考虑重力和扩散的沉积核，成核核为一阶成核核。
凝并核模型： =B (U+V) B为凝并核系数，U、V为不同颗粒的体积。
破碎核模型： =S V2 S为破碎核系数。
沉积核模型： =C V2/3 C为沉积核系数。
成核核模型： =C C为成核核系数。
2） 结果与讨论
选择上一节雾形成过程t=1000s时刻的参数作为雾发展阶段计算的初始条件。图3.5显示了气溶胶颗粒物总数目/初始颗粒总数目的比值（N/ N0）、颗粒平均体积Vavg随时间变化情况。图3.6给出了t=250s，t=500s，t=750s，t=1000s时刻颗粒尺度分布的情况。图中可以看到：雾发展阶段，颗粒物之间的凝并作用，以及破碎、沉积和成核效应，导致颗粒总数目和颗粒平均体积尺度随时间缓慢增加。
(a)颗粒数目随时间变化曲线图 (b) 颗粒平均体积随时间变化曲线图
图3.5气溶胶颗粒数目及颗粒平均体积随时间的变化曲线
(a) t=250s (b) t=500s
(c) t=750s (d) t=1000s
图3.6雾发展阶段气溶胶颗粒体积尺度随时间演变过程（颗粒数目：个）
表3.2给出了雾发展的不同时刻，颗粒数目峰值对应的气溶胶颗粒物体积尺度。可以看到：体积尺度为17.4的气溶胶颗粒物，其颗粒数目均较大。这主要是气溶胶颗粒物破碎和凝并等效应使得颗粒数目逐渐增多。
表3.2 气溶胶颗粒体积与数目峰值的关系
颗粒体积尺度
（无量纲） 颗粒数目的峰值
/初始颗粒数目
t=250s 17.4 0.0144
t=500s 11.6 0.0136
17.4 0.0137
t=750s 11.6 0.0141
17.4 0.0149
t=1000s 17.4 0.0157
注：初始颗粒数目N0=107。
(2) 雾的消散过程
雾发展阶段的后期，气溶胶颗粒物受到大气环境的温度、湿度等影响，雾滴发生蒸发和沉积。如果此时，大气环境湍流度较低，存在较明显的逆温层，这时雾天气很容易转化成霾天气。
在雾消散过程，气溶胶颗粒物的动力学事件主要有：破碎、蒸发和沉积。
1）颗粒的多效应动力学模型
破碎核采取二次指数速率破碎核，产生的子颗粒数目b＝2，子颗粒体积取值采用均匀分布，即子颗粒以相同的概率取(0,U)之间的任何尺度。U为母颗粒尺度。蒸发事件采用连续蒸发核，沉积核为考虑重力和扩散的沉积核。
破碎核模型： =SV2 S为破碎核系数。V为颗粒的体积
蒸发核模型： =ZV2 Z为蒸发核系数。
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