三明市近地面臭氧变化特征及其与气象因子的关系

臭氧(O_(3))作为影响人类健康和生态环境的污染物,近年来越来越受到人们的关注。基于2015—2019年三明市臭氧的连续观测数据与欧洲中心大气再分析资料,研究臭氧浓度的变化特征及其与气象因子的关系,分析2015—2019年2个典型臭氧污染事件的成因。结果表明,三明市臭氧浓度日变化表现为单峰现象,峰值出现在14:00左右,2017年比2015年日小时浓度峰值平均高20~30μg·m^(-3),夏季臭氧浓度日变化幅度大于其他季节。在季节变化中臭氧浓度的超标数量呈现明显的双峰现象,峰值分别出现在春季的4—5月和秋季的9—10月,且在2017年、2018年最为显著。在年际变化中臭氧浓度呈现先上升后缓慢下降的趋势,2017年达到峰值。三明市臭氧污染事件不仅有本地光化反应作用影响,同时受到外源传输的影响。2017年5月27—28日的臭氧污染事件中,近地面风速没有明显的日变化特征,后向轨迹模型分析显示受到从边界层内输送的来自长三角等地区污染物的影响。2019年9月25—27日的臭氧污染事件由于长时间晴稳的天气条件,利于本地排放的臭氧前体物一氧化碳(CO)和二氧化氮(NO_(2))积聚,在光化学反应下生成臭氧,从而导致臭氧浓度超标,之后降水过程导致温度和太阳辐射降低,进而光化学作用减弱,臭氧浓度显著降低。

光化学臭氧日变化特征与其前体物关系的探讨

应用大气光化学模式研究了日最大臭氧体积分数及其出现时刻与其前体物NMHC、NOx体积分数及NMHC/NOx比值的关系。结果表明,影响日最大臭氧体积分数(φO3m ax)脊线位置(EKMA图,Empirical K inetic Modeling Approach)的关键因子是NMHC成份组成比例;日臭氧体积分数达到最大值需要的时间(τO3m ax)与NMHC/NOx比值及NMHC成份组成比例有关,与NMHC、NOx体积分数关系不大。此外,利用该结果解释了近20 a北京日最大臭氧体积分数出现时刻具有不断提前的变化趋势的原因。

夏季川渝地区臭氧污染的气象成因研究

为研究川渝地区夏季臭氧污染特征及气象成因,利用2015-2018年川渝地区臭氧数据和气象数据并主要采用相关分析方法着重对各气象因子与臭氧浓度关系进行了讨论和研究。结果表明:2015-2018年川渝地区臭氧年平均浓度呈现西高东低的分布规律,且空间分布基本不变;而夏季臭氧浓度的空间变化显著,浓度高值区从川渝地区西北方逐渐转移到东南方,且盆底较边坡臭氧浓度更高。臭氧浓度与相对湿度、降水量呈负相关,而与温度呈正相关。各气象因子中,相对湿度与臭氧浓度的相关性程度最高;气温、降水量的相关性程度一般;而气压仅在50%的城市表现出有相关性且相关性程度一般;风速常年为静小风。臭氧浓度与混合层高度呈正相关。在气温28℃左右,相对湿度约为65%,气压约为1002 hPa,日降水量小于或接近0.98 mm,地面风速小于1.5 m/s的气象条件下,发生臭氧污染的可能性较大。