晋中盆地主要城市冬季PM2.5传输特征分析

作者：王小兰; 王雁^*; 闫世明^*; 岳江; 郭伟; 郝振荣

来源：环境科学, 2022, 43(07): 3423-3438.

DOI：10.13227/j.hjkx.202109056

• 晋中盆地
• PM2.5
• 输送通道
• 后向轨迹(HYSPLIT)
• 轨迹密度
• 停留时间
• 潜在源区

对2017～2019年晋中盆地主要城市PM10和PM2.5逐时浓度资料进行了分析，给出了晋中市和太原市颗粒物浓度主要分布特征；此外利用PM2.5逐时浓度资料，结合HYSPLIT后向轨迹模型，通过轨迹密度分析(TDA)、轨迹停留时间分析(RTA)和潜在源贡献因子分析(PSCF),并对PM2.5逐时浓度资料和对应时刻风向数据进行分析，探讨了晋中盆地主要城市冬季PM2.5传输特征.结果表明，太原市颗粒物浓度整体水平高于晋中市，月、季变化特征类似，均呈现冬季高，夏季低的特征，最高值出现在1月.晋中市受静稳型天气形势引起的颗粒物污染较受沙尘型天气形势导致的颗粒物污染相较太原市更普遍一些；颗粒物的分布呈现出晋中市中间值较多，太原市高值偏多、低值偏少的特点，冬季为晋中盆地PM2.5污染高发季节.晋中盆地主要城市冬季PM2.5传输通道均可分为4类：第一类通道沿太行山横谷传输，第二类通道为偏东南方向传输通道，第一、二类均为近距离传输通道，气团会携带较多水汽，PM2.5沿此类通道传输时容易吸湿增长加重本地污染；第三类传输通道为西北方向传输通道，对应晋中盆地近地面PM2.5污染在冷空气到达前达到最严重时段的气流轨迹，还对应沙尘传输通道；第四类通道为汾渭平原传输通道，对应高浓度的PM2.5污染.污染轨迹密集(污染轨迹100条以上)的区域，以及气流移动缓慢(RTA污染轨迹端点数>50)的区域易成为目标城市潜在源区(PSCF贡献0.7以上);晋中市冬季PM2.5主要潜在源区(PSCF贡献0.7以上)主要分布在山西省的临汾、晋城等地，还包括河南省北部，河北省南部，陕西省中南部；太原市冬季PM2.5主要潜在源区分布范围较晋中市广，包括山西境内的吕梁市南部、阳泉市、临汾市、运城市和晋中市南部，此外还包括陕西南部大部分地区以及河南省北部、河北省南部部分地区，此外PSCF贡献0.9以上的高值中心分布亦较晋中市广；当PSCF贡献0.9以上的高值城市出现污染时，应特别注意其与晋中盆地城市之间的互相传输的影响.晋中市和太原市在轻度以上污染出现时，对应地面风向呈现不同的分布特征，晋中市近地面风向为E时，出现轻度以上污染的频率为8.1%,在各个风向中最高；太原市近地面风向为SSW时，轻度污染以上污染天气出现频率在各个风向中最高，为5.1%;出现静风时，太原市出现轻度污染以上的频率(3.4%)高于晋中市(0.5%).

• 单位
  山西省气象科学研究所