冬季山谷风和海陆风对京津冀地区大气污染分布的影响

以京津冀地区重霾污染事件(PM2.5为主要污染物)频发的2016年12月作为研究时段,利用Cressman插值法,分别将地面加密自动站风向、风速和PM2.5浓度数据插值,通过构建加密风场和PM2.5浓度二维格点场,并结合中国科学院大气物理研究所(简称大气所)铁塔观测数据,开展了京津冀地区山谷风日、海陆风日的近地层局地风(山谷风、海陆风)日变化规律及其对PM2.5的输送和汇聚作用的研究。
创新点:利用高时空分辨率的加密自动站气象和大气环境观测数据,围绕京津冀复杂地形影响下的局地流场,对大气污染形成和分布的影响开展研究。
社会经济效益:揭示出京津冀地区高污染带的日变化规律,以及沿山地区西南至东北走向的高污染带的成因,为大气污染防控提供科学依据。
关键词:山谷风(MVB),海陆风(SLB),辐合线,大气污染,污染物输送和汇聚本文作者 李青春
(作者:李青春*,李炬,郑祚芳,王耀庭,于淼)

(完成单位:北京城市气象研究院)

(第66篇:922字)
京津冀地区冬季山谷风的输送和汇聚作用,使大气污染物以日为周期不断循环和累积,对北京地区至北京以南地区、河北太行山东部地区的大气重污染的形成起重要作用。
在山谷风日,中午至下午谷风将位于河北太行山东部地区的污染物向北输送。傍晚以后,在北京西部、北部,以及河北太行山山前的山风与偏南风构成“人字形”辐合线,辐合线的汇聚作用使北京地区、廊坊,以及保定、石家庄、邢台等地大气污染加重。
在海陆风日,下午-前半夜,河北中东部沿海地区出现东南向海风,深入内陆到达天津东南部地区,海风前缘区域大气污染加重。
通过对大气所铁塔0~325m风向、风速与PM2.5浓度时间变化关系分析,以及利用Cressman法插值得到的地面风向、风速和PM2.5浓度二维格点场,分析北京地区冬季重霾污染过程,得出:中午至下午,谷风将大气污染物向北京输送。傍晚以后,大气污染物在山风与偏南风形成的辐合线附近汇聚,在北京地区及以南地区形成PM2.5高污染区。凌晨至早晨,北京被山风控制,大气污染物被吹离北京、滞留在北京以南至天津西北地区。
典型山谷风日的京津冀地区的风场和PM2.5浓度分布 ▲典型海陆风日的京津冀地区风场和PM2.5浓度分布 ▲
参考文献:
李青春,李炬,郑祚芳,王耀庭,于淼. 冬季山谷风和海陆风对京津冀地区大气污染分布的影响. 环境科学, 2019, 40(2), 513-524.
(编辑:楚艳丽 , 编审:陈明轩
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