天津冬季重霾污染过程及气象和边界层特征分析

摘要：

京津冀大气灰霾污染严重，天津市作为其核心组成之一其污染形势亦严峻。选取2013年2月20～28日天津重霾污染时段7站PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，即细颗粒物）和气态污染物数据，结合北京污染数据、地面气象要素、能见度、边界层温湿和风廓线、后向轨迹，深入分析重霾污染过程特征及气象和边界层成因。结果显示，研究时段天津 PM2.5、SO2、NO2、CO 和 O3浓度均值为150、87、56、2.4和22μg m?3,气态污染物各站差异显著，但仅有SO2全面超过国家空气质量一级标准（50μg m?3），而PM2.5具有区域同步变化特征，且严重超标，是一级标准（35μg m?3）的2～8倍，最高小时均值高达364μg m?3；高浓度PM2.5是导致低能见度的主因，能见度小于10 km对应PM2.5阈值为50μg m?3。弱风和高湿度导致局地排放累积，PM2.5始增，在高湿度条件下，持续偏南风促使其稳步增加，配合弱北风和弱东风PM2.5震荡上扬，污染高值阶段，南北气流短时迅速切换，区域污染传输叠加污染的循环累积，PM2.5浓度峰值达到最高；除因边界层强东风导致的平流逆温外，高浓度PM2.5与平流逆温密切相关；高污染时段高湿主要集中在500 m以下，且随高度递减幅度较大；位于200～600 m的低空急流一定程度抑制污染上升，尤其持续强东风使PM2.5浓度稳步降低到二级水平，污染迅速有效清除最终依赖整层的强西北风。北京、环绕天津的河北中部和西南部地区对天津重污染有显著贡献。

关键词：天津、PM2.5、能见度、气象要素、廓线

分类号：P402(一般理论与方法)

资助基金：国家自然科学基金项目41230642，中国科学院战略性先导科技专项B类XDB05020203，欧盟PANDA项目606719

在线出版日期：2015-04-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：129-140