北京冬春和夏初季节大气O3浓度的垂直分布特征

作者：谷雨; 高庆先; 马占云; 张艳艳; 刘婷; 郑有飞

来源：环境科学研究, 2018, 31(03): 457-464.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2017.04.16

• 移动式大气环境激光雷达系统
• O3
• 季节
• 垂直分布
• 北京

为探究北京地区不同季节大气O3浓度垂直分布特征,于2010年12月1日—2011年3月31日(冬春季)和2011年5月7日—6月9日(夏初),在北京北部地区的中国环境科学研究院内,利用第三代移动式大气环境激光雷达系统,对φ(SO2)、φ(NO2)以及φ(O3)和气溶胶后向散射系数垂直方向和垂直剖面进行试验观测,并结合天气要素的变化进行了分析研究.结果表明:(1)φ(O3)存在明显的季节变化,表现为夏季>春季>冬季,同时晴天、微风、逆温条件等气象背景是O3污染过程出现的主要气象因素,在微风和南风的情况下,会出现高φ(O3)带,在北风影响情况下,φ(O3)相对较低,雨水冲洗的作用对φ(O3)分布也有明显的影响;(2)φ(O3)的日变化曲线呈单峰单谷型,φ(O3)峰值一般出现在14:00—18:00之间,谷值则出现在22:00—翌日09:00之间;(3)φ(O3)垂直分布呈现单峰、双峰、多峰型分布等多种垂直分布特征,10 km以上高空这3种分布特征均有出现,但是在5 km以下的近地面φ(O3)垂直和斜程分布基本呈现多峰型,斜程方向上φ(O3)的高低与下垫面及其所排放的O3前体物有密切的关系;(4)φ(O3)垂直分布呈现一定的不均匀性,其数值范围浮动比较小,最大值之间相差30×10-9.研究显示,φ(O3)垂直规律主要表现出两种分布特征,一种是在35 km处有高浓度的堆积区,另一种则没有明显高值堆积区.

• 单位
  环境科学与工程学院; 中国环境科学研究院; 南京信息工程大学; 内蒙古自治区环境监测中心站