乾沉降

懸浮於大氣中的各種粒子以其自身末速度沉降的過程。

基本介紹

• 中文名：乾沉降
• 外文名：dry deposition
• 相關術語：濕沉降
• 學科分支：套用氣象學

描述

乾沉降是大氣氣溶膠粒子和微量氣體成分在沒有降水時的沉降過程，是大氣的一種自淨作用。乾沉降是由湍流擴散和重力沉降以及分子擴散等作用引起的，氣溶膠粒子和微量氣體成分被上述作用過程輸送到地球表面，或者使它們落在植被和建築物表面上，分子作用力使它們在物體表面上黏附，從而從大氣中被清除。

乾沉降速率

乾沉降速率常用來衡量乾沉降作用的強弱。定義為單位時間內在單位面積上沉積的氣溶膠粒子總數與大氣中氣溶膠粒子數濃度之比，具有速度的量綱，大小與氣溶膠粒子的譜分布、化學成分以及大氣狀態（濕度、風速和湍流強度等）有關。對於粒徑大於10微米的大粒子在大氣運動中會產生重力沉降，粒徑大於20微米的粒子有明顯重力沉降速度。直徑小於1微米的硫酸鹽粒子的乾沉降速率通常在0.1厘米/秒左右。

對於氣體和粒徑小於10～20微米級別的小粒子，重力沉降作用可忽略，但是它們會由於湍流擴散和布朗運動沉積到各種物質表面，然後物質通過吸收、碰撞、光合作用和其他生物學、化學和物理學過程沉積到地面。大氣微量氣體成分的乾沉降速率定義為單位時間內單位面積上沉積的該成分的總質量與它的質量濃度之比。其大小和該氣體的物理和化學特性以及大氣狀態有關。關於大氣微量氣體成分的乾沉降速率的觀測資料較少，相互差別也較大。如表1所示。

表1 部分微量氣體乾沉降速率

微量氣體成分	乾沉降速率（厘米/秒）
二氧化硫（SO2）	0.14～2.20
硫化氫（H2S）	0.15～0.25
氮氧化物	0.01～0.04

形成乾沉降的主要物理過程包括重力沉降、湍流運動、布朗運動、慣性作用和靜電作用等；主要化學過程包括化學反應、溶解等；生物學過程包括植被生長生命過程等。這些過程都會受到氣象條件、污染物性質和沉積表面特徵的影響。

乾沉降速率的測量方法

（1）實驗室測量：置器測量法；風洞測量法。

（2）野外測量：自然表面沉積法；煙流衰減測量法。

（3）微氣象學測量：梯度測量法；通量測量法。