華中地區(qū)大氣環(huán)境的多源觀測(cè)資料氣候分析及模擬研究.pdf

1、本文使用華中（河南、湖北和湖南）三省1962～2011年霾日逐日地面觀測(cè)資料、2005～2014年MODIS衛(wèi)星遙感氣溶膠產(chǎn)品，分析了該區(qū)域霾污染和大氣氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)、Angstrom波長(zhǎng)指數(shù)（α指數(shù)）和細(xì)粒子比(FMF)的氣候特征。基于WRF-Chem模式，搭建了華中區(qū)域空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)模擬了長(zhǎng)江中游城市群地區(qū)發(fā)生于2014年11月18日～25日的一次重霾污染過程，分析城市化下墊面改變對(duì)霾污染中氣象要素和大氣氣溶

2、膠濃度的影響，得到以下主要結(jié)論：
　　(1)華中地區(qū)的霾高發(fā)中心位于河南中北部、湖北中西部和湖南中部人口集中的氣溶膠濃度高值區(qū)，其中霾日數(shù)最多的站點(diǎn)為河南新鄉(xiāng)，年均達(dá)到79.1d。霾的季節(jié)性變化表現(xiàn)為冬季霾日數(shù)最多，夏季最少，霾污染是典型的冬季大氣環(huán)境事件。但隨著近年春夏秋三季霾日的增加，華中地區(qū)霾污染的季節(jié)性差異減小。城市地區(qū)是華中霾污染嚴(yán)重的區(qū)域。近50年污染地區(qū)霾發(fā)生頻率增多，而相對(duì)清潔地區(qū)霾污染發(fā)生頻率減少。華中地區(qū)大氣環(huán)

3、境呈現(xiàn)出兩極分化的變化特征。近50年來華中地區(qū)霾日增加受人為污染物排放加強(qiáng)和東亞季風(fēng)減弱的共同影響。
　　(2)華中地區(qū)AOD的年均分布為東高西低，α指數(shù)和FMF的分布均為西高東低。人口稠密的大城市地區(qū)AOD較高，α指數(shù)和FMF較低，而人口稀疏的華中西部AOD較低，α指數(shù)和FMF較高。AOD在春夏兩季較高，在秋冬兩季較低。α指數(shù)和FMF在夏秋兩季較高，冬春兩季較低。華中地區(qū)10年間的AOD整體表現(xiàn)為下降趨勢(shì)，α指數(shù)和FMF值呈升高

4、趨勢(shì)。華中大部分地區(qū)春秋兩季AOD顯著降低，春冬兩季的α指數(shù)和FMF顯著升高。相對(duì)清潔的站點(diǎn)在這10年間AOD呈下降趨勢(shì)，而FMF則無顯著變化趨勢(shì)。
　　(3)使用搭建的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)模擬發(fā)現(xiàn)，城市化下墊面的改變加重了霾污染事件中，長(zhǎng)江中游城市近地面大氣顆粒物的霾污染水平。城市擴(kuò)張導(dǎo)致下墊面的粗糙度增加，減弱了城市地區(qū)近地面風(fēng)速，不利于污染物從城市源區(qū)向下風(fēng)方向輸送。下墊面改變?yōu)槌鞘兄螅?4時(shí)的平均氣溫和邊界層高度升高，2時(shí)則