112 / 2023-03-26 12:33:41

沙尘传输和沉降对京津冀地区污染天气的影响

沙尘；京津冀；空气污染；WRF-Chem模式

中国西北沙漠地区易发生沙尘事件，沙尘气溶胶在气旋和东亚大槽的作用下被抬升至对流层上层，进而在中纬度西风急流作用下向东传输至中国东部城市，对京津冀地区大气环境产生复杂的影响。本研究综合卫星资料、地面观测和WRF-Chem模式模拟，对2018年11月24日—12月5日期间两次沙尘传输影响京津冀地区重污染事件进行分析。研究结果表明：西北地区的沙尘在西风气流的作用下传输至京津冀地区，与近地面污染物混合使PM_2.5的质量浓度超过300 μg/m³，PM₁₀质量浓度超过500 μg/m³，能见度不足2 km，相对湿度在90%以上，雾霾天气和沙尘天气交替出现。模式模拟结果表明在PM₁₀最高浓度出现时最大的沙尘浓度为316.12 μg/m³，随后出现沙尘最大干沉降量为2356.58 μg/m²。沙尘沉降量出现峰值时近地面的沙尘浓度和PM₁₀的质量浓度下降，沙尘沉降作用减少了空气中的颗粒物浓度，达到了清除空气污染过程的作用。沙尘气团从塔克拉玛干沙漠出发途经戈壁沙漠抵达京津冀地区引起近地面的沙尘浓度、PM_2.5和PM₁₀的质量浓度升高，使局地空气污染过程严重；随后沙尘沉降量出现峰值，沙尘浓度和PM₁₀的质量浓度下降，在500 hPa上的大槽和强西风的作用下增大了沙尘沉降量使空气污染过程消散。