广州地区臭氧污染天气条件垂直结构特征分析

作者:潘巧英; 李婷苑*; 陈靖扬; 李伟炽; 杨柳林; 陈辰
来源:气象与环境科学, 2023, 46(02): 92-100.
DOI:10.16765/j.cnki.1673-7148.2023.02.012

摘要

以2019年8月上旬广州地区一次臭氧污染过程为例,利用空气质量监测资料、气象常规观测资料、ECMWF再分析资料、风廓线雷达观测资料及清远探空站资料等,对臭氧污染天气条件垂直结构特征进行了分析。结果表明,此次污染过程发生在副热带高压控制和台风“利奇马”外围下沉气流接连影响的天气背景下,污染过程后期地面温湿条件更有利于臭氧生成,而污染过程前期风速更小、风向转换更频繁且边界层高度更低,限制了近地面臭氧及其前体物的扩散和稀释。风场垂直结构存在明显分层现象,边界层外风速较大,边界层低层为显著小风层,副高控制下海陆风环流影响明显,台风外围环流控制下出现城市尺度低压系统。重污染日低层为逆温或等温层结,逆温层以上为大范围下沉运动,有效压制近地面污染物垂直扩散;污染过程后期大气层结转中性偏稳定为主,局地垂直经向环流使污染物向沿海地区输送。相对湿度整体偏低,白天近地面存在明显干舌,在台风外围下沉气流影响下,中层为显著干区。通风量对捕捉臭氧污染暴发性增长和缓解趋势效果突出,此次污染过程的通风量阈值约为8000 m2·s-1;而回流指数对臭氧重污染有较高的识别能力,重污染日1500 m高度以下均为小值。通风量和回流指数均是反映臭氧污染的有效参数。