基于數值模擬和統計擬合分析華北冬季一次大范圍重污染過程的形成機理

作者：秦楚菲,孫家仁,張文君,廖志恒,滕宇威,陳朋龍,陳靜華

摘要：基于WRF/Chem(Weather Research Forecasting/Chemistry)模式對2015年11月25日至12月2日我國北方一次大范圍PM2.5(空氣動力學當量直徑小于等于2.5μm的顆粒物,即細顆粒物)重污染過程進行了模擬。與觀測資料對比表明,模式能夠較好地模擬出PM2.5濃度及氣象因素的變化趨勢,結果適用于此次污染事件的機理分析。動力、熱力條件及化學轉化等因素對此次強污染事件形成的機理分析表明,動力因子主要通過表面風和垂直風切變的減弱對此次污染事件造成影響,邊界層逆溫等熱力因子促進了大氣穩定性的增強,不利于污染物擴散。依據PM2.5組成成分變化分析可知,硝酸鹽、硫酸鹽和有機碳在此次事件中含量增加,說明機動車汽車尾氣和燃煤排放所致的二次氣溶膠生成對PM2.5污染加劇起重要貢獻。多元線性回歸分析和多因子相對貢獻率量化解析結果表明,熱力因子在此次污染過程中起主要作用,方差貢獻率為52%,動力因子次之,方差貢獻率為34%,而化學轉化方差貢獻率約為14%,說明氣象條件,尤其是熱力條件是引起此次污染事件的主要原因。

發文機構：南京信息工程大學氣象災害教育部重點實驗室/氣候與環境變化國際合作聯合實驗室氣象災害預報預警與評估協同創新中心 生態環境部華南環境科學研究所國家環境保護城市生態環境模擬與保護重點實驗室 中山大學大氣科學學院

關鍵詞：WRF/Chem模式重污染動力因子熱力因子化學因子WRF-Chem modelHeavy pollutionDynamic factorsThermal factorsChemical factors

分類號： P402[天文地球—大氣物理學與大氣環境][天文地球—大氣科學及氣象學]