张红星,韩立建,任玉芬,姚余辉,孙旭,王效科,周伟奇,郑华

中国科学院生态环境研究中心,城市与区域生态国家重点实验室,北京城市生态系统研究站, 北京 100085

臭氧(O3)是空气的重要微量成分,约90%的臭氧存在于平流层,吸收紫外线,保护地球生物与环境,对人类是有利的;约10%的臭氧存在于对流层,具有消菌杀毒的功效,但臭氧浓度持续增加可能会构成大气污染,对生态系统和生物健康造成不利影响。20世纪70年代以来,对流层中臭氧的背景浓度以每年0.5%—2%的速率增长[1]。以北京为例,2004年以来北京市臭氧浓度整体呈现上升趋势[2-3],城市与区域臭氧浓度升高以及空气氧化性增强引发的环境问题日益引起关注[2- 11]。

从空间分布看,点位监测表明北京城区地表臭氧浓度相对较低,周边区县相对较高[12]。然而飞机监测发现北京及周边区域1.5km以下受近地面人为活动影响较大,在水平方向上,0—2km范围内城区四环内臭氧浓度高[13]。北京城市与区域空间臭氧格局需要进一步监测研究。

相比空中臭氧,地表臭氧浓度对人与各类生态系统影响更直接,但是人们尚不清楚在城市与区域空间上臭氧的浓度分布规律。此前关于地表臭氧的研究多集中于点位观测或联网观测[2,4,10,12,14-15]。然而,因为点位监测代表的空间范围不确定,臭氧在地表的空间格局仍然不清晰。尽管有研究发现北京西部和北部臭氧平均浓度高,但是这些研究也是基于点位的监测数据,目前缺少臭氧在这些区域空间上连续变化规律的报道。……