《表2 2016~2017年秋冬季不同时段PM2.5质量浓度和气象要素统计》

《表2 2016~2017年秋冬季不同时段PM2.5质量浓度和气象要素统计》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《北京地区秋冬季大气污染特征及成因分析》


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相比整个秋冬季,重污染时段的气象要素特征(表2)表现为:(1)气温总体偏低,均值为5.0℃,低于秋冬平均值6.6℃.这与气溶胶的直接反馈效应有关,高浓度的气溶胶粒子通过反射和散射作用可以有效减少到达地面的太阳辐射量,引发地表温度下降[26].并且低温天气更有利于二次无机组分中的NO3-以粒子形态存在[27].(2)气压较弱,重污染过程中地面气压变化范围主要集中在1 012.5~1 028.4 h Pa,平均气压为1 021.1 hPa,小于常规时段的1 024.0 hPa,且在PM2.5达到峰值浓度前多为较小负变压,使得近地面水平辐合增强、污染物逐渐汇聚.(3)低风速,上述污染时段以静小风(<2m·s-1)为主,平均风速仅为0.8 m·s-1,静风频率可达37.4%,而统计得到的2016~2017年秋冬季节平均风速为1.5 m·s-1,约是重污染时段的2倍.风向上,偏南风和偏东风两者风频之和与程念亮等[23]的统计值(80%)持平,其中西南气流和偏东气流均占30%以上.较低的地面风速抑制了大气的水平交换能力,造成污染物在局地堆积,同时气态前体物也在源源不断地反应形成二次污染.(4)相对湿度较大,可能是受东部和南部的高湿气团影响,重污染期间近地面增湿明显,平均相对湿度为71.3%,远高于常规时段(50.8%),其中夜间至早晨时段湿度增长尤为突出,基本维持在90%左右.较高的相对湿度不仅有利于颗粒物的吸湿增长,增强其消光性,还能促进部分气态前体物的二次转化,已有研究发现在高湿环境下NO2的转化速率约是干燥条件下的6倍,硝酸盐生成加快[28].(5)大气能见度较差,污染时段平均能见度仅为1.4 km,单次过程最高为2.6 km,出现在秋季,冬季有四分之一过程不足1 km.能见度被认为是反映空气质量好坏的最直接指标之一.对比重污染时段,秋冬季常规时段的污染水平显著降低,能见度提升至10 km以上.此外,从边界层结构特征来看(图3),重污染时段混合层高度下降明显,约为568.6 m,部分过程不足400 m,且近地层均伴有不同程度的逆温.其他研究也曾表明[22],重污染持续阶段边界层普遍存在较低的混合层高度以及较强的逆温特征.