中国对流层臭氧的时空变化及影响因素研究

近年来臭氧(O_(3))浓度的升高给人类健康和气候变化带来了许多负面影响,因此迫切需要认识对流层O_(3)柱浓度的时空演变特征及影响因子。本研究基于OMI-MLS数据,分析了2005-2020年我国对流层O_(3)柱浓度的时空分布特征及变化趋势,采用随机森林模型量化了我国对流层O_(3)柱浓度影响因子的重要性。结果表明:①在月尺度上,我国OMI-MLS对流层O_(3)柱浓度与站点近地面O_(3)浓度显著相关,87.81%站点的近地面O_(3)浓度与OMI-MLS对流层O_(3)柱浓度的皮尔逊相关系数大于0.50(P<0.05)。在季尺度上,我国OMI-MLS对流层O_(3)柱浓度与站点近地面O_(3)浓度在春、秋两季相关性较高,在夏、冬两季相关性较差。②我国对流层O_(3)柱浓度多年平均值为34.42DU,整体呈东高西低的分布格局。2005-2020年我国对流层O_(3)柱浓度呈波动上升的趋势(0.228 DU/a),但各地区对流层O_(3)柱浓度的年际变化存在差异,华南地区的对流层O_(3)柱浓度增速(0.272 DU/a)最快,西南地区增速(0.209DU/a)最慢。③我国对流层O_(3)柱浓度季节性变化明显,表现为夏季>春季>秋季>冬季,并且对流层O_(3)柱浓度的季节变化趋势存在差异,对流层O_(3)柱浓度在夏季增速(0.265 DU/a)最快,春季、秋季(均为0.217 DU/a)次之,冬季(0.213DU/a)最慢。④对流层O_(3)柱浓度年际和季节变化的影响因子在重要性排序上存在差异,总体上,气象因子对我国对流层O_(3)柱浓度的影响程度最大,排放因子的影响程度较小。研究显示,我国对流层O_(3)柱浓度的时空分布存在显著差异,形成该时空分布格局的影响因子不同。

我国大气O_(3)污染成因及影响因素综述

近年来我国O_(3)污染现象频发,制约着我国环境空气质量优良天数比例的提高,弄清O_(3)污染成因及影响因素对科学防治O_(3)污染具有重要意义.本文在整理分析大量已有研究基础上,梳理关于对流层O_(3)污染形成机理方面的认识,将O_(3)污染成因按影响程度大小分为主要内在原因、关键外在因子和重要影响因素,其中,前体物排放处于高位及高反应活性前体物的化学转化是O_(3)污染形成的主要内在原因,环境因子及气候条件是关键外在因子,三维立体传输(平流层输入、垂直混合及水平传输)是重要影响因素.未来我国需要从以下几个方面继续深入研究:①加强PM_(2.5)与O_(3)复合污染成因机理和协同控制机制的科学研究;②深化O_(3)污染成因与来源的科学研究及应对措施研究;③科学优化大气O_(3)评价指标;④持续推进O_(3)污染防控措施实施.

全球近地层臭氧时空分布特征及其来源解析

根据东亚酸沉降网(EANET)和全球温室气体数据中心(WDCGG)等观测资料,对比各地区近地面O_(3)的季节变化特征,在全球大气化学传输模式MOZART-4中引入在线源追踪方法,结合收支分析,确认各项作用对不同地区O_(3)的贡献量.研究表明,模拟结果能够再现各地区O_(3)的季节变化特征以及收支量:清洁背景地区(海洋站居多)近地面O_(3)各项收支量较小,体积分数在-3×10^(-9)-3×10^(-9)/d之间,且净的化学作用大多处于损耗O_(3)的状态;大多数陆地测站净的光化学作用为产生O_(3)(约33.8×10^(-9)/d).近地面O_(3)的源主要来自对流层内部,平流层的贡献较小(约10×10^(-9)).对于极地及清洁背景地区,平流层的贡献是O_(3)季节变化的重要原因.平流层的贡献呈现明显的季节变化,即冬季最大(约20.7×10^(-9)),夏季最低(约2×10^(-9)).