四川盆地一次当地排放和沙尘输送双重影响的区域空气重污染过程研究

针对四川盆地大气污染及其成因的特殊性,利用四川盆地18个城市的大气污染监测和气象观测数据以及NCEP1°×1再分析资料,对2017年12月19日—2018年1月3日四川盆地由当地排放和外来沙尘输送双重影响的区域性大气污染过程进行分析。结果表明:2017年12月19—28日四川盆地环流场配置不利于大气污染物扩散,垂直温度层结稳定,在当地污染源持续排放下污染物浓度缓慢上升,此阶段为静稳型大气污染。29日冷空气过程打破前期不利于污染物扩散的环流场及垂直温度层结,气态污染物浓度明显下降;但伴随冷空气活动的外来沙尘输送使PM10浓度迅速增大,部分城市出现沙尘型重污染;特别是广元地区受沙尘直接影响最严重,PM10浓度为原来的4.5倍;成都市虽未通过沙尘天气的表观判断,但对颗粒物离子浓度和化学组分都有显著影响。因此,当时PM10和CO浓度24h比值变化受沙尘输送和天气条件共同影响,在不同时段和地区都存在明显差异,初步揭示出由静稳型大气污染向沙尘型污染转换阶段的内在变化特征,具有重要科学价值。

冬季一次南支槽活动对川南城市群空气重污染过程影响研究

针对四川盆地大气污染防治工作的需要,应用2016年12月26日至2017年1月11日川南城市群(宜宾、自贡、泸州、内江、乐山)大气污染物浓度观测数据和气象数据,采用数理统计和污染天气诊断分析等方法,分析了这次川南城市群跨年度空气重污染过程的污染变化特征及其气象成因。结果表明:南支槽加强并引导其槽前西南干暖气流北上,致使当地低层大气增温,形成低空等温或逆温层,限制当地大气污染物扩散,是助长此重污染过程形成的主要天气系统。川南城市群低空的风向辐合,以及高相对湿度(未形成降水)所产生的吸湿增长效应,与低空等温或逆温配合,促使此次污染物浓度达到峰值(AQI为286)。南支槽减弱,随之原有等温或逆温层被破坏,逐渐减弱消失,低层风向辐合消失,川南城市群上空三维大气扩散能力增强,大气污染物浓度降低,最后降水的湿清除作用使当地污染物浓度快速降低,污染过程结束。本研究发现了有别于四川盆地西北部大气重污染的天气系统和相应气象成因,为深入认识川南城市群大气重污染气象成因及其防控提供了新的重要参考依据。

华北地区冬半年空气污染天气客观分型研究

利用2013—2016年冬半年ERA-interim再分析资料,以及同期空气污染资料、地面常规气象观测资料和探空资料,采用PCT (Principal Component Analysis in T-mode)客观分型方法对华北地区冬半年海平面气压场进行天气分型,并探究不同月份不同天气型对应的空气污染状况及污染气象参数分布特征,进而从污染气象学的角度揭示重污染潜势天气型的气候特征.结果表明:冬半年海平面气压场共对应9种天气类型,其中,5型(均压场型)、6型(高压内部型)和8型(高压后部型)为3种重污染潜势天气型,冬半年对应的PM_(2.5)均值浓度分别为144.11、136.99和148.26μg·m^(-3),而1型(T型高压前部型)和3型(低压底部型)为两种清洁天气型,冬半年对应的PM_(2.5)均值浓度分别为97.12和80.83μg·m^(-3);重污染潜势天气型对应的边界层结构呈现出稳定能量大、混合层厚度和通风系数小的大气层结稳定的静稳天气特征,其能够反映大气污染潜势;研究还发现,即使是同一天气型,其在不同月份对污染物的扩散影响也存在差异,因此,建议在今后的污染潜势天气型研究中分月份进行.本研究可为华北地区空气污染潜势预报及大气重污染预报预警的客观化、自动化提供科学依据和技术支持.