天津冬季一次污染过程中NOx和O3的立体分布特征

由于大气是一个复杂介质,低层大气中湍流的存在使物质和能量的交换很剧烈,污染物的扩散传输现象明显.对不同高度不同区域的低层大气做立体观测,获取气态污染物浓度分布最直接的资料很有必要.综合利用地面观测站点、系留气球和飞机平台,于2016年11月25—26日在天津武清高村一次污染天气条件下对NO_x和O_3进行立体观测,得到了污染物的地面、垂直和低空区域分布特征,并结合气象因子进行分析研究.观测结果表明,地面φ(NO_x)水平较高,日均值为230×10^(-9),超过了GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准的限值,反映了高村冬季较高的污染水平,主要受当地交通源排放的影响.φ(NO_x)随高度的上升呈下降趋势,受风速的影响明显,主要积聚在逆温层以下.低空φ(NO_x)市区高于郊区,而处于更远郊区的高村φ(NO_x)与市区相当,也反映了高村本地较高的NO_x污染.高村地面φ(O_3)低,日最大8 h平均值为8×10^(-9),反映了冬季低温辐射弱、光化学反应强度低的特点.随高度增加φ(O_3)呈上升趋势,垂直分布特征主要与温度层结有关.低空φ(O_3)呈郊区高于市区,高村(远郊区)高于近郊区的特征.研究显示,φ(NO_x)的升高导致φ(O_3)下降,这可能与高村冬季的φ(VOCs)/φ(NO_x)偏低有关,需要结合VOCs观测数据做进一步分析.