热浪影响下的臭氧污染成因与控制策略研究
编号:345
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更新:2025-03-27 15:39:05 浏览:6次
口头报告
摘要
近地面臭氧浓度具有显著的温度依赖性,高温热浪天气与臭氧污染事件常同时发生。在全球变暖背景下,温度对臭氧污染的影响将进一步加剧。本研究基于2015-2024年夏季我国空气质量监测站点数据及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的近地面温度再分析数据,从时间、空间、相关性和敏感性等多个维度,系统分析了我国臭氧—温度关系的特征,识别出京津冀、汾渭平原和成渝地区为我国臭氧污染的高温敏感区。结合研究团队的历史观测数据,本研究在臭氧—温度关系显著区域中,选取了北京、成都、西安为重点城市以及秦岭作为背景参考,分别选取了典型热浪期间的臭氧污染过程,采用基于观测的盒子模型(OBM)对热浪影响下的臭氧污染形成开展了过程分析。为解析高温热浪对排放-化学-污染的相互作用关系,本论文开发了基于观测约束的排放模型(OBEM),定量了热浪期间不同环境因素对臭氧污染的贡献,揭示了热浪对臭氧污染形成过程及化学生成机制的影响,并通过温度情景和减排情景模拟,评估了温度变化对臭氧控制策略效果的影响。我们发现热浪条件下,温度、大气停滞条件、边界层高度和光照等环境要素变化,以及人为源挥发性有机物(AVOCs)、异戊二烯、氮氧化物(NOx)等前体物排放变化对臭氧污染形成的影响在不同过程中存在差异。热浪期间臭氧化学生成加快是由于自由基初级来源的增加,而含氧挥发性有机物(OVOCs)光解反应的增强是自由基初级来源增加的主要原因。高温影响下,城市站点臭氧生成由VOCs控制向VOCs和NOx控制过渡区演变。原本处于NOx控制区的农村站点,在高温条件下NOx控制效应增强。温度变化显著影响NOx和AVOCs减排效果,同时也影响NOx/VOCs最优协同控制比例。城市站点NOx/VOCs最优协同控制比例随温度升高而增加。高活性的人为源烯烃是VOCs控制的重点。我们的研究结果为未来极端高温天气下臭氧污染防控提供了科学依据。
关键词
臭氧,温度响应,热浪,盒子模型,臭氧控制区
稿件作者
周明
北京大学
陆克定
北京大学
谭照峰
北京大学
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