71 / 2023-03-17 08:17:48

两种冬季典型天气形势下华北平原P‍M‍2.5区域传输的数值模拟研究

PM2.5,区域传输,WRF-Chem,华北平原

摘要：华北平原经济发达、人口稠密、空气污染严重。区域传输是造成华北平原重污染的主要因素之一，但其具体传输过程及其影响机制尚鲜有研究。本研究综合站点观测数据和WRF-Chem模式，研究了两种典型天气形势控制下（发生在2015年10月29日至11月6日的东部高压系统，及2019年12月8日至14日的冷锋过境）的两次区域输送过程。

研究表明，受东部高压系统天气型的影响，华东地区污染物的区域性输送对京津冀地区PM_2.5浓度的贡献最高可超过70%。同时，污染物的传输高度主要是受到逆温层高度和风速影响：在积累阶段主要在0.5-1.5 km的高度上传输，而在重污染阶段主要位于0-3 km的高度上。当冷锋过境华北地区时，在下游地区的污染物可沿锋面上升至~3 km，这主要是受平流过程的影响。由于倾斜锋面导致的逆温层，使得近地面PM_2.5浓度在锋后以不超过约15 μg·m⁻³·h⁻¹的速度缓慢增加。冷锋还可以通过影响气溶胶辐射相互作用（ARI）间接恶化近地表污染物扩散条件：ARI最高可使得2m温度降低近1℃，以及近地表PM_2.5浓度增加约40 μg·m⁻³。本研究强调了区域联防联控机制对于改善华北平原空气质量的重要性。

关键词：PM2.5；区域传输；WRF-Chem；华北平原