亚洲季风强弱年蒙自市大气环境容量差异估算

利用区域空气质量模式WRF-Chem,对亚洲季风气候变化背景下云南省蒙自市大气环境容量进行模拟评估.根据标准化南亚夏季风指数分别选取2005年和2015年为强、弱季风年.对2015年四季(以1月、4月、7月和10月为代表月)和2005年夏季(7月为代表月)的主要大气污染物浓度进行模拟.结果表明蒙自市2015年全年CO、NO2、SO2、PM2.5、PM10的大气环境容量分别为120.31、1.127、1.875、1.267、1.688(×104t/a),其中各污染物冬季大气环境容量最小,春季的最大(PM10除外),且PM2.5在冬季排放量已饱和.强季风年相对弱季风年夏季CO、NO2、SO2、PM2.5、PM10的大气环境容量分别提升4.81%、3.86%、12.6%、18.4%、8.7%,其中PM2.5的容量提升最高.亚洲季风年际变化对云南高原空气质量及大气环境容量具有重要的调制作用.

基于WRF-Chem模拟的玉溪市大气环境容量精细估算

云南高原的清洁大气环境及其潜在变化是一个值得深入研究的大气环境问题.本文选择云南高原重要工业城市—玉溪作为研究区域,基于中尺度空气质量模式WRF-Chem,开展玉溪市的大气环境容量模拟估算.同时,以2015年冬、春、夏、秋季主要大气污染物模拟为基础,采用以我国环境空气质量标准(GB3095—2012)为约束目标的WRF-Chem模拟迭代大气环境容量算法,设置3 km的精细分辨率,计算得到2015年玉溪市一次PM_(10)、一次PM_(2.5)、SO_2、NO_x和CO的大气环境容量分别为1.284×10~4、0.854×10~4、1.917×10~4、1.796×10~4和51.556×10~4t·a^(-1).最后,研究了整个玉溪市区域和城区大气环境容量的季节变化特征,结果发现,各污染物冬季大气环境容量最小,除PM_(2.5)外的污染物均在春季大气环境容量最大.玉溪市城区剩余容量占全市的比例均在40%左右,反映了工业发展和城市化带来的大气环境的城乡差异及可能的环境变化效应.

两湖盆地冬季区域大气颗粒物污染特征及独特的风场和下垫面影响

为认识近年来长江流域中游两湖(湖南-湖北)盆地大气环境变化特征,本文利用两湖盆地2015~2019年冬季近地面PM_(2.5)和PM_(10)观测数据,结合风速、地形和植被指数等资料,探讨两湖盆地冬季大气颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)的变化特征及其与风速、地形和下垫面的关联.结果表明:(1)两湖盆地2015~2019年冬季PM_(2.5)污染频发,其中两湖盆地西北部的襄阳和荆门的冬季平均分别多达62 d和61 d出现PM_(2.5)污染(PM_(2.5)>75μg·m^(-3)),襄阳重污染(PM_(2.5)>150μg·m^(-3))多达19 d,表明两湖盆地是长江流域中游地区一个区域性PM_(2.5)污染中心.(2)在空间上,两湖盆地污染呈现出西北重东南轻、城市群污染较重的特征,这主要与冬季风驱动的大气污染物的区域传输和两湖盆地城市地区的强排放有关.(3)近地面风速与PM_(2.5)和PM_(10)地面浓度变化呈现特殊的"U"型非线性关系,PM_(2.5)和PM_(10)浓度拐点值分别为153μg·m^(-3)和210μg·m^(-3),揭示了两湖盆地局地大气颗粒物累积主导了轻/中度污染,大气污染物区域传输决定了重度污染的独特区域特征.(4)两湖盆地冬季PM_(2.5)和PM_(10)地面浓度与地形高度和植被指数均呈显著负相关,反映了两湖盆地地形和城市化下垫面变化的大气环境效应.

近年山东德州PM_(2.5)和O_(3)相互作用的季节变化及其机理分析

为全面认识减排过程中华北平原城市大气复合型污染变化特征,本文利用最近6年(2017-2022)山东省德州市环境-气象监测资料,分析关键大气复合污染物PM_(2.5)和O_(3)的季节特征及其相互作用,探究东亚季风气候背景下冬夏季PM_(2.5)和O_(3)的相互作用机理.德州市近6年城市环境PM_(2.5)和O_(3)超标率分别为20.22%和23.56%,O_(3)污染凸显.环境大气PM_(2.5)和O_(3)在夏季表现为显著正相关,相关系数高达0.53(p<0.01),而冬季则呈显著负相关,相关系数为-0.30 (p<0.01),两者具有明显“夏正冬负”的相反季节变化特征.环境气象机理分析表明,夏季高温及强太阳辐射的气象条件促进光化学反应生成O_(3),加大大气氧化性的增强二次颗粒物生成,导致PM_(2.5)浓度升高;冬季低温及弱太阳辐射气象背景下,高浓度PM_(2.5)的局地累积显著削弱太阳辐射,抑制大气O_(3)光化学生成,降低环境大气O_(3)水平.