北京冬季重污染过程黑碳气溶胶的飞机观测

作者：赵德龙^*; 肖伟; 杨燕; 盛久江; 周嵬; 卢俐; 刘江乐; 张晓玲; 沈玲玲; 宋京京; 黄梦宇; 何晖; 丁德平

来源：中国环境科学, 2021, 41(12): 5539-5547.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20210608.011

• 飞机观测
• 黑碳气溶胶
• 垂直分布
• 加热率

利用空中国王飞机平台搭载单颗粒黑碳光度计(SP2)针对北京2016年12月冬季一次污染过程进行了连续观测,阐述了污染发生、发展和消散过程中的黑碳(BC)气溶胶质量浓度、粒径分布和混合状态的变化特征.结果表明,此次污染过程是以PM2.5污染为主的霾污染过程,最大值为432μg/m3.NO2、SO2和CO等气态污染物浓度经过3次污染积累阶段,为PM2.5最终爆发增长提供了物质基础.静稳的大气条件为PM2.5爆发增长提供了动力条件.污染发展过程中BC气溶胶先在地面累积增加,然后向高空传输;清除过程则是高空先被移除,低层缓慢降低.污染发展过程中北京地区黑碳气溶胶在边界层(PBL)浓度变化为先升高后减小,平均浓度为3.45μg/m3,质量中值直径(MMD)范围在190～220nm.随着污染过程的发展,气溶胶迅速老化,PBL内的BC老化比例在一天内可从27%增加到了51%,老化过程使得PM2.5质量浓度爆发增长.污染过程中BC在边界层的垂直演变导致大气加热率发生变化,有利于逆温的维持和发展,加剧了污染物过程.

• 单位
  北京市人工影响天气办公室; 北京市气象信息中心; 北京市气象局