对流层低层温度和风场结构对开封市冬季PM2.5质量浓度的影响分析

作者：王其英; 冀翠华; 施雨其^*; 仝妍彦; 王华飞

来源：气象与环境科学, 2023, 46(02): 76-82.

DOI：10.16765/j.cnki.1673-7148.2023.02.010

• PM2.5质量浓度
• 逆温层
• 低层风切变
• 相关性

采用2019年12月13日—2020年2月10日开封市空气质量监测站逐日PM2.5质量浓度、郑州探空站数据及NCEP气象资料，分析了PM2.5质量浓度和500 hPa以下逆温层、低层风的变化特征。结果表明，在PM2.5质量浓度静稳积累期，500 hPa东亚中纬度环流平直，低层(925 hPa和1000 hPa)多偏南风，近地面相对湿度逐渐增加，对流层中下层多层逆温逐渐建立，此时受本地排放积累、吸湿增长和扩散能力下降的共同作用，再加上较长的持续时间，导致PM2.5质量浓度不断增长。PM2.5质量浓度的快速增长可分为两类：一是高空低槽携带冷空气由华北影响河南，对流层中下层逆温被破坏，京津冀的污染物经太行山东麓向南传输所致；二是高空环流平直，PM2.5颗粒向地面均压场中的辐合线或弱低压中心附近的辐合区积聚，地面高湿弱风，近地逆温层建立或增强，扩散能力下降，共同作用而致。快速清除期，通常伴随着高空低槽携带冷空气影响河南，对流层下层逆温被破坏或减弱，低层多东北风、东风和西北风。另外，850 hPa与925 hPa的垂直风切变可表征大气垂直扩散能力，与12 h后的PM2.5质量浓度(空气质量监测站位于探空站东约60 km处)的Pearson相关系数最大(-0.367),可据此提前12 h预报开封市PM2.5质量浓度变化。

• 单位
  环境科学与工程学院; 北京大学