我国中东部地区城乡(郊)地面O_(3)和VOCs的联合在线观测研究

针对快速工业化和城镇化带来的新形势下的环境问题,2021年6−9月国家大气污染防治攻关联合中心同步开展了4组(北京市、保定市、廊坊市和上海市)城乡(郊)臭氧(O_(3))和大气挥发性有机物(VOCs)的在线观测与比对研究.结果表明:①在我国O_(3)污染较严重的中东部地区,以往“郊乡地区O_(3)浓度明显高于城区”的O_(3)污染特征正在改变,3个北方城市(北京市、保定市和廊坊市)的城区O_(3)浓度不同程度地高于其邻近的郊乡地区,上海市则呈现城郊趋同的态势.②这4组城乡(郊)之间VOCs浓度差异较小,VOCs组成中均为烷烃占比最高,在3个北方城市(北京市、保定市和廊坊市)其占比在70%左右,而上海市则在60%左右.③对O_(3)生成潜势(OFP)贡献较大的VOCs类别主要为芳香烃和烯烃,对OFP贡献较大的VOCs物种主要为乙烯、间/对-二甲苯、甲苯和异戊二烯等.④O_(3)生成敏感性分析(EKMA曲线)表明,北京市城郊、保定市城乡和上海市城区为VOCs控制区,其他城乡(郊)则呈现VOCs和氮氧化物(NOx)协同控制的特征.我国中东部85个城市中,卫星反演获得的甲醛与二氧化氮柱浓度比值在2018−2021年呈下降趋势,说明我国中东部郊乡地区O_(3)生成敏感性向VOCs控制区转变的现象普遍存在.研究显示,我国中东部地区“O_(3)城乡差异”较以往已发生深刻变化,无论在O_(3)的浓度水平、生成敏感性及其前体物来源和空间分布等方面都呈现出“趋同”之势.

我国中东部地区2015-2020年夏半年PM_(2.5)和臭氧复合污染气象特征分析

为了解我国夏半年大气复合污染特征及其与气象条件的关系,基于2015—2020年夏半年(4—10月)空气质量监测、常规气象观测等资料,结合统计学方法与主观经验开展对比分析.结果表明:分析时段内我国大气污染呈单污染比例升高、臭氧(O_(3))与PM_(2.5)污染“双高”污染事件减少的特征,中东部大部分地区O_(3)超标日数增加、PM_(2.5)超标日数减少的“跷跷板”效应十分明显.通过对污染过程的分析发现,区域O_(3)污染持续性特征明显,其中京津冀及周边地区持续时间超过10 d的O_(3)污染过程共有6次,最长持续时间为15 d.与之相比,复合污染过程表现出离散性(区域污染过程少)、间歇性(持续性过程少)的特征.区域O_(3)污染过程发生时的气象条件一般为最高温度较高、风速较小、混合层高度较低,但东北地区在大气扩散条件较好的情况下仍会出现区域O_(3)污染.通过对地面天气分型的分析发现,均压场型和低压控制型为O_(3)污染出现时最主要的两种地面天气形势,高压控制型下出现O_(3)污染的概率相对较低,京津冀及周边地区在倒槽控制下也有一定概率的O_(3)污染出现.研究显示,我国中东部地区夏半年O_(3)污染影响显著,关注不同地区O_(3)污染与气象条件之间的相关性对于大气复合污染防控有一定积极意义.

近60年中国东部地区冬季温度的变化及特征分析

利用 NCEPI再分析资料,结合经验正交函数分解(EOF)法,本文重点研究近58年冬季中国东部地区日最高温、日最低温和平均气温的时空演变特征,及其EOF前2个模态对应的环流异常特征。结果表明:经EOF分解后得到的3个模态中,我国东部地区最高、最低、平均温度结论基本一致。第一模态在空间上变化趋势一致,全场同位相;第二模态表现为南-北“跷跷板”式异常;第三模态呈现了较明显的三级子分布。除了200hPa风场以外,其余不同的环流异常对应的我国东部地区最高、最低、平均温度在模态1表现为有利于中国东部整体变化一致的空间型,在模态2表现为北方温度高(低)-南方温度低(高)的跷跷板式温度异常。