气溶胶的分布特性通常可用其粒子数目(n)、粒子表面积(S)、粒子的体积(V)或质量(m)按粒径大小 (D)的分布来描述,一般作dn/d lgD、dS/d lgD和dV/d lgD对lgD的分布图,它们基本上呈正态分布。对于半径(r)在0.1微米和10微米之间的粒子,一般用容格(Junge)分布来表示,即:
n(r)=Cr-(v+1)
式中v近似等于3,C 是正比于粒子浓度的常数。但是20世纪70年代以来,有人提出三模态大气气溶胶的分布(爱根核模、积聚模和粗粒子模)。 图中还示出它们的粒径范围、主要质量源以及质量的输入或去除的主要过程。由此可见,爱根核范围的粒子是由高温过程或化学过程产生的蒸汽凝结而成;积聚作用范围的粒子是由核模中的粒子凝聚或通过蒸汽凝结长大而形成,80%以上的大气硫酸盐微粒属于此模;粗粒子则是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成。细粒子和粗粒子的分界线通常直径为2微米左右。从对人体呼吸道的危害看来,10微米以上的粒子,常阻留在鼻腔和鼻咽喉部;2~10微米的粒子大部分留在上呼吸道,而2微米以下的粒子随着粒径的减小在肺内滞留的比率增加,0.1微米以下的粒子随着粒径的减小在支气管内附着的比率增加。
半径小于0.1微米的粒子,其数密度随离地面高度的增加而减小,这表明它们来源于地表;但半径0.1~1微米的粒子,其数密度在对流层顶上部随高度逐渐增加,并且在15~20公里附近出现极大值,形成平流层内的气溶胶层,这层气溶胶可能是火山喷出物气体在平流层中经氧化成固体而形成的。它虽然只占大气中气溶胶总量的百分之几,但对于大气的气温有重要的影响。
通过大气遥感可探测气溶胶粒子的平均谱分布。
化学组成
气溶胶的化学组成十分复杂,它含有各种微量金属、无机氧化物、硫酸盐、硝酸盐和含氧有机化合物等。由于来源不同,形成过程也不同,故其成分不一,特别是城市大气受污染源的影响,气溶胶的成分变动较大。但是非城市大气气溶胶的成分比较稳定,大体上与地区的土壤成分有关。
大气中二氧化硫转化形成的硫酸盐,是气溶胶的主要成分之一。其转化过程尚未完全明白,已知二氧化硫可在均相条件下(在气相中),或在水滴、碳颗粒和有机物颗粒表面等多相条件下(在液相或固相表面上)转化成三氧化硫,再与水反应生成硫酸,并和金属氧化物的微尘反应而生成硫酸盐。硫是气溶胶内最重要的元素,其含量能反映污染物的全球性迁移、传输和分布的状况。
气溶胶中硝酸盐和有机物的形成机制,尚待研究。气溶胶中有铵离子存在,能与硫酸根离子和硝酸根离子生成铵盐。至于气溶胶中的有机物,更是许多种类有机物的复杂混合物,其中包括稀烃、烷烃、芳烃、多环芳烃、醛、酮、酸、醌、酯,以及有机氮化物和有机硫化物等。
气溶胶来源于土壤的各种元素(如铕、钠、钾、钡、铷、镧、铈、硅、钐、钛、钍、铝等),其含量在地区之间差别不大;而来源于工业区的各种元素(如氯、钨、银、锰、镉、锌、锑、镍、砷、铬等),就有较大的地区差别。
气溶胶对环境的影响

CFC对臭氧的影响

臭氧天然存在于地球的高层大气中,形成一个气层,可防止一部分紫外辐射照射到地球上。如果这个大气臭氧层变得更稀薄,则会有更多的紫外线到达地球,可能损害作物,恐怕还可能导致人类的皮癌发生率增加。