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摘要
以京津冀典型输送通道上的河北西南4个城市邯郸、邢台、衡水和沧州为例，分析了2019—2021年冬季3a气象条件与PM2.5浓度变化特征，运用潜在源贡献分析(PSCF)和浓度权重分析(CWT)识别了研究期内4个城市PM2.5输送特征，基于气象-空气质量模型(WRF-CMAQ)传输矩阵法和传输通量法量化评估了邯郸、邢台、衡水和沧州与周边地区之间的PM2.5传输贡献，揭示了PM2.5传输净通量的垂直分布变化特征，并进一步识别4个城市两条PM2.5污染主要传输路径。结果表明，在研究期间，4个城市PM2.5浓度呈下降趋势，下降比例分别为45.85%、49.45%、42.40%和31.65%；邯郸和邢台潜在源贡献较大的区域主要分布在山西中南部(临汾、长治和晋中)和河南北部(新乡、开封和郑州)以及少部分内蒙古部分地区(PSCF>0.9)，衡水和沧州潜在贡献较大的区域主要集中在河北南部(邯郸、石家庄)、山西中部(太原、阳泉)和部分山东地区(PSCF>0.7)，CWT结果显示与PSCF类似；研究时段内4个城市冬季PM2.5均呈现本地贡献率(51.11%～62.99%)略高于区域贡献率(37.01%～48.89%)的特征，受水平湍流和垂直扩散等影响，4个城市2020年区域传输影响较其他年份稍高(0.50%～9.52%)，而2021年由于PM2.5浓度较低、气象因素影响等原因，区域传输影响较其他年份稍低(-2.15%～-9.52%)；邯郸、邢台、衡水和沧州这4个城市3a冬季与周边区域总流入(流出)通量强度大小均为：2020年>2021年>2019年，对于总净通量而言，4个城市3a冬季分别为邯郸：0.094、-0.070和0.087 kt·d-1；邢台：0.212、0.395和0.544 kt·d-1；衡水：-0.040、-0.228 和0.185 kt·d-1；沧州：0.062、0.126和0.128 kt·d-1，在研究期间邯郸、邢台和沧州多作为污染传输受体，而衡水多为传输源体。在0～1260m之间，PM2.5净传输通量强度基本随着高度的升高而增大，不同时期不同城市最大净通量不同，邯郸最大净通量位于252～1261m，邢台最大净通量位于817m，衡水最大净通量位于252～817m，沧州最大净通量位于252～359m；分析4个城市传输特征发现存在两条主要PM2.5传输方向，即西北-东南方向(山西→邯郸→河南、山东；石家庄→邢台→邯郸、山东；保定→沧州→山东)以及西南-东北方向(山西→邢台→衡水→沧州→渤海湾)。
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