北京及周邊地區(qū)典型大氣污染過程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、北京典型大氣重污染過程與周邊地區(qū)的影響有著直接聯(lián)系，研究其相互關(guān)系需要綜合分析監(jiān)測濃度、氣象條件、模擬結(jié)果的時空分布與變化過程。本文采用中尺度數(shù)值模式MM5，與空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)Models-3/CMAQ相結(jié)合，對2002年10月北京及周邊地區(qū)典型大氣污染過程進行數(shù)值模擬研究。首先使用空氣污染指數(shù)日均值資料，從空氣質(zhì)量狀況入手分析了北京及周邊地區(qū)2002年10月7日至13日的大氣污染過程演變特征。分析表明這次污染過程具有區(qū)域同步污染特征。

2、然后，利用國家氣象中心MICAPS資料和MM5模式對這次影響北京的持續(xù)污染過程的氣象場進行了分析與模擬，揭示了這一污染過程的形成機理和生消過程。結(jié)果表明，這次污染過程是由本地污染源和外來污染源在特殊的氣象條件下共同造成的混合型污染，北京周邊地區(qū)的污染源可以對北京的空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。同時，借助美國國家海洋和大氣局(NOAA)后向軌跡模式(HYSPLIT)，分析了該污染過程影響北京的污染物來源及移動路徑。通過對氣流來向軌跡分析表明，北京周邊

3、地區(qū)的污染對北京存在明顯影響，南部周邊城市污染物外源的輸入是造成北京地區(qū)重污染的重要原因。 最后，利用Models-3/CMAQ模式系統(tǒng)，計算了該污染過程北京及周邊地區(qū)PM10濃度的變化規(guī)律，并與污染期間實際觀測資料進行了對比分析。結(jié)果表明，模式系統(tǒng)能夠較好地模擬出北京地面PMlO的濃度量級和變化趨勢。還分別計算了北京市不同類型的排放源以及周邊地區(qū)污染源對北京地面PM10濃度的貢獻，分析討論了不同類型排放源對北京大氣污染的貢獻率