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碳质气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,其主要成分为有机碳(OC)和元素碳(EC),约占碳质气溶胶的95%以上,其对全球气候、空气质量和人体健康均起到重要作用。由于OC和EC具有多种存在形式,其化学性质和光学特性具有明显不同,精确地测定大气中的OC和EC是大气环境研究中的重点和难点。近年来,北京雾霾频繁爆发,这主要是内因排放源和外因气象条件叠加的结果。因此,本文通过分析对比不同碳质气溶胶监测方法的差异,确定最优监测方案；并利用北京地区连续观测获得的碳质气溶胶数据,全面分析碳质气溶胶的季节变化特征、日变化特征、气象要素的影响、机动车排放和生物质燃烧的贡献量；最后通过北京冬季雾霾的个例分析,明确天气形势和气象条件对雾霾形成的重要作用。结果表明：(1)测量方法：在线OCEC分析仪的三种温度协议R法、F法和N法中R法最优。膜采样-离线分析所测TC、OC和EC的结果虽然在数值上存在差异,但与在线分析的结果呈显著线性相关。(2)浓度水平：北京大气中OC和EC浓度均处于全国中等偏上水平,OC浓度夏季最低,冬季最高,而EC浓度秋季最高,夏季最低。OC日变化表现出明显的双峰型,而EC在夜间出现峰值。SOC浓度表现为夏季最低,冬季最高,冬季和秋季SOC的浓度约为春季和夏季的1.7倍。机动车排放OC的年均值为4.1士1.2μg/m3,占北京城区OC总浓度的25.8±2.0%,但OCvehicle/OC全年没有显著变化。生物质排放的OC表现为5、6月和11月较高,夏季最低,6月最高为3.17μg/m3,占OC总浓度的28.5%,8月份最低,为1.06μg/m3,仅占OC的6.6%,11月为次高值,为2.5μg/m3,占OC浓度的13.0%。(3)气象成因：当北京地区的地面环流系统受到弱低压或者弱高压控制时,重霾污染容易产生,尤其是在均压场的控制下,容易形成多天的持续污染；当北京受到西南气流或东南气流时,由于高湿气流输送,北京地区容易形成长时间的持续污染,且污染程度更深；当位于高压前部时,在较强的偏北风的影响下,污染物可以尽快稀释清除。高风速和低湿度时,污染物浓度较低,低风速和高湿度会导致污染物迅速增长,低风速和低湿度时,污染物也处于较低水平,日较差较大时,较强的辐射逆温有利于形成稳定边界层,有利于污染形成。