汾渭平原吸收性气溶胶时空演化及潜在源区分析

作     者：刘旻霞 李亮 于瑞新 宋佳颖 张国娟 穆若兰 徐璐 LIU Min-xia;LI Liang;YU Rui-xin;SONG Jia-ying;ZHANG Guo-juan;MU Ruo-lan;XU Lu

作者机构：西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2021年第42卷第6期

页      面：2634-2647页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31760135) 

主　　题：吸收性气溶胶 潜在源区 后向轨迹 时空演化 汾渭平原 

摘      要：在绿色发展理念的带动下,全国多地的空气质量逐渐改善,但汾渭平原大气污染程度逐年走高,颗粒物污染尤为严重.利用OMI/Aura OMAERUV L2气溶胶数据集和PM_(2.5)站点数据,采用空间自相关分析及后向轨迹模型等方法,探索2005~2019年汾渭平原吸收性气溶胶的时空演化过程,揭示其高值极主导类型以及污染物传输路径和潜在源区.结果表明:(1)2005~2019年汾渭平原吸收性气溶胶指数(absorbing aerosol index,AAI)年均值波动上升,2006、2013和2017年为汾渭平原AAI高值转折点,年均值均大于0.63;西安和临汾AAI空间稳定性较差为高高聚集极点,在15年间高高聚集区域面积增长15.3%,空间分布更加集中,形成由西安和临汾两极相连的条带状分布区域,占区域总面积的24.2%;低低聚集区域面积锐减6.2%,转变为无特征区域.(2)汾渭平原AAI冬季数值最高、覆盖区域最广,在临汾极和西安极突破0.8,研究区AAI大于0.6的区域占比91.5%,其次为春季(AAI0.4)、秋季(AAI0.3),夏季全境低值.汾渭平原AAI高值受大气扩散条件、气温和降水量变化影响显著.(3)利用后向轨迹和潜在源贡献模型得出西安极和临汾极污染物的远距离输送气团来自西北方向,近距离输送气团来自偏东和偏南方向,结合源区下垫面类型确定两个远距离沙尘传输源区(西北风源、北风源)、两个碳质源区(东风源和南风源)和一个沙尘和碳质共同作用源区(黄土高原源).其中西北风源、黄土高原源和南风源对西安极影响显著,东风源和黄土高原源对临汾极影响显著,临汾极虽受一定程度西北风源和北风源沙尘影响,但影响较小,结合CO空间分布和其与AAI相关性系数的空间分布得出,临汾极吸收性气溶胶为碳质主导,西安极为沙尘和碳质共同作用.