佛山地区干季边界层垂直风温结构对空气质量的影响

发布时间：2021-03-11 21:11

利用佛山地区2013年12月大气边界层观测试验得到的垂直风温资料和相应逐日AQI资料、逐时PM_(2.5)浓度资料,研究了佛山地区大气边界层垂直风温结构对空气质量的影响.结果表明:佛山地区干季持续存在的逆温结构是导致PM_(2.5)污染较重的重要原因.干季污染日近60%的最低逆温层高度低于1000 m,而非污染日低于1000 m的最低逆温层仅占36%,污染日佛山贴地逆温频率高达31.2%.逆温层出现高度较低,将污染物压缩积累在贴地层大气中导致污染较重.在大陆冷高压控制下,佛山地区的边界层结构演化非常典型,最大边界层高度和最大边界层通风量表现出了显著相关,污染日日平均边界层高度始终维持在较低的水平,多数时候不足500 m,最大边界层高度则大部分小于1000 m,日平均边界层通风量主要分布在500~1500 m~2·s~(-1)之间,在极端情况下甚至不足300 m~2·s~(-1),最大边界层通风量大部分处于1500~5000 m~2·s~(-1)之间,导致污染物始终聚集在较低的大气边界层内,使得PM_(2.5)浓度长时间维持在较高的污染水平.佛山地区风场存在显著的3层结构,较小的底层风速意味着大气的输送和扩散能力较弱,高度较低的中层使得污染物进一步被压缩累积在大气底层,垂直风场的不稳定性使得污染日佛山地区局地回流活跃,回流(RF)指数极小值多分布在0.2~0.4之间,污染日RF指数普遍小于非污染日,垂直风场的有效输送能力被显著削弱.
【作者单位】：中山大学大气科学学院;佛山市气象局;暨南大学大气环境安全与污染控制研究所;
【基金】：国家重点研发计划大气专项课题(No.2016YFC0203305) 国家自然科学基金重点项目(No.41630422);国家自然科学基金(No.41475004) 广东省气象局科学研究项目(No.2016Q11) 佛山市气象局科学技术研究项目(No.201503,201602)~~
【分类号】：X16;X51

文章目录

1 引言（Introduction）

2 实验设置和研究方法（Experimental setup and methods）

3 观测期间空气质量与天气概况（Air quality and weather conditions during observation）

4 结果分析（Results and discussion）

4.1 垂直温度结构

4.2 垂直风场结构

4.3 边界层高度与边界层通风量

5 结论（Conclusions）

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