利用2017～2019年夏、冬季天津市大气污染物监测和气象观测数据,基于天津气象铁塔垂直观测,针对大气垂直扩散条件对PM2.5和O3的影响进行研究.结果显示:近地面PM2.5浓度随高度的升高而下降,O3浓度则随高度的升高而上升,受大气垂直扩散条件的季节和日变化影响,冬季,地面与120m PM2.5质量浓度相关明显,与200m PM2.5质量浓度无明显相关.夏季,120m和200m PM2.5质量浓度相关系数为0.72,午后通常出现120m和200m PM2.5质量浓度高于地面的情况.夏季,不同高度O3浓度差异小于冬季,地面与120m高度O3浓度接近.以大气稳定度、逆温强度和气温递减率作为大气垂直扩散指标,对地面PM2.5和O3垂直分布具有指示作用.冬季,TKE与PM2.5质量浓度相关系数为到-0.65,夏季,TKE与ΔPM2.5相关系数为-0.39.夏、冬季TKE与地面O3浓度的相关系数分别为0.46和0.53,与ΔO3的相关系数分别为0.73和0.70.弱下沉运动对地面O3浓度影响较强,40m高度垂直运动速度与地面O3浓度的相关系数在冬、夏季分别为-0.54和-0.61.对冬季典型PM2.5重污染过程的分析发现,雾霾的生消维持和PM2.5浓度的变化与大气稳定度、气温垂直递减率和TKE的变化有直接关系.对夏季典型O3污染过程的分析发现,近地面的O3污染的形成与有利光化学反应的气象条件密切相关,同时,垂直向下输送和有利垂直扩散条件对O3污染的形成和爆发影响明显.

PM2.5;O3;气象塔;大气垂直扩散条件;天津

刘敬乐;史静;姚青;蔡子颖;韩素芹;姜明;崔晔

天津市气象探测中心,天津 300074;天津市海洋气象重点实验室,天津 300074;天津市气象科学研究所,天津 300074;天津市环境气象中心,天津 300074

中国环境科学

[1]刘敬乐;史静;姚青;蔡子颖;韩素芹;姜明;崔晔-.天津大气扩散条件对污染物垂直分布的影响研究)[J].中国环境科学,2022(04):1575-1584

大气垂直扩散条件

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