微量振荡天平法与激光散射单粒子法在气溶胶观测中的对比试验研究

观测气溶胶质量浓度的仪器基于多种不同的测量原理，为比对不同仪器观测结果的差异，使用两种仪器teom-1405s(微量振荡天平原理)和grimm180(激光散射单粒子原理)，于2011年11月9日—2013年6月30日在广州番禺大气成分观测站开展pm10/pm2.5/pm1的同步比对观测试验。将观测结果配合同期气象要素进行分析，结果表明：grimm180的运行稳定性明显好于teom1405s，teom1405s的错误多由干燥器、夹管阀相关故障引起，出错百分比分别在33%和15%以上，其测值小于grimm180的数据占总观测量的53.5%。两种仪器观测气溶胶质量浓度存在一定差异，但两者随时间变化的趋势一致，测量的pm10/pm2.5/pm1的相关系数均高于0.60，两种仪器观测的pm1和pm2.5的统计拟合斜率接近于1，分别为0.99和1.04，而pm10为1.31。teom1405s统计的平均值、均方差和极大值等均偏大于grimm180，特别是pm10的结果明显偏高；而极小值均小于grimm180。综合认为pm2.5的一致性相对较好，但在高相对湿度情况下，两仪器观测的pm2.5差异(pmt-g)绝对值较大，主要集中在风速0~2m/s的静小风期间。结合气象因子分析，推测两种仪器测值的差异成因，一方面可能与teom1405s考虑了半挥发性物质的补偿相关，另一方面可能与grimm180的除湿模块效果不佳以及气溶胶密度假设与实际差异较大，在高湿度、静小风等气象条件下两种仪器的响应与性能相关。