跨区域输送和非静稳大气边界层驱动霾污染物输送的研究——以福州市2013年1月PM2.5污染过程为例
作者单位：海峡气象开放实验室 厦门市气象台 南京信息工程大学大气物理学院
会议名称：《第34届中国气象学会年会》
会议日期：2017年
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]
关 键 词：海峡西岸地区 霾污染 区域传输 WRF-Chem 非静稳条件
摘 要：海峡西岸地区是我国中东部地区空气污染相对较轻,污染排放相对较小的区域,本研究主要针对海峡西岸地区重要城市福州在发生霾污染过程中的区域传输特征进行探讨。本研究使用WRF-Chem空气质量模型对2013年1月海西地区一次霾污染过程进行模拟研究,并利用地面气象要素和污染物观测资料进行机理探讨和分析。研究表明,通过控制福州及其周边地区排放源的敏感性试验模拟福州区PM浓度的变化,在重污染发生的24小时内,关闭福州及其周边地区排放源后PM模拟结果与控制实验差异较小（图1）,外源污染物是福州市PM污染过程中的主要贡献来源,占福州市污染PM总量的82%,而本地贡献量仅为18%左右（表1）。同时,外源PM污染气团的移动与大陆冷锋南移步调基本一致,海西区污染物传输过程伴随冷锋南下出现（图2和图3）,通过模拟PM污染气团的移动并结合观测资料分析,华北平原以及长江中下游地区是海西区霾污染的主要来源（图2和图3）,海西地区是华北以及长三角地区霾污染传输扩散的一个主要接收影响区。霾污染物沿着东南海岸线进行传输,由东北-西南向输送至海西地区,且通过东边界传入福州地区的PM通量大于北边界,最大强度传输通道位于500-1000m高度附近（图5）。由于污染发生时福州地区并不存在逆温层,而是下暖上冷垂直混合特征的不稳定层结（图6）,所以当污染物沿东北方向传输至福州区上空时,霾污染物从上空扩散至地面造成污染。本研究通过观测和模拟研究揭示了海西区空气污染的新特征:1)非静稳大气边界层条件时海西区霾污染过程中的重要特征以及主要驱动因子;2)确认海西区是华北平原以及长三角地区霾污染传输扩散主要的汇。