气象条件对福州市夏季臭氧(O3)浓度的影响研究
2021-01-05谢祖欣冯宏芳林文张福旺李丹陈彬彬蒋永成
谢祖欣,冯宏芳*,林文,张福旺,李丹,陈彬彬,蒋永成
1. 福建省灾害天气重点实验室,福建 福州 350001;2. 福建省气象科学研究所,福建 福州 350001;3. 福建省环境监测中心站,福建 福州 350003;4. 海峡气象开放实验室,福建 厦门 361012
近年来,随着《大气污染行动计划》的颁布实施,中国大气颗粒物污染得到了有效控制(Chen et al.,2018);然而,以臭氧(O3)污染为代表的大气光化学污染问题日益凸显(Madaniyazi et al.,2016;Wang et al.,2016;Lu et al.,2018),成为中国大气污染防治面临的新挑战。除却少量平流层输送,城市中绝大部分臭氧是由人类活动排放的挥发性有机物(VOCs)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)等前体物在太阳光作用下,通过一系列光化学反应生成的二次污染物(Seinfeld et al.,2006;Zhang et al.,2014;唐孝炎等,2016)。前体物的浓度、比例与O3产生速率之间呈复杂的非线性关系。同时,气象条件在臭氧的形成、转化和扩散过程中也扮演着重要角色(Lu et al.,2019;Lin et al.,2008),如温度的升高可以通过改变光化学反应速率直接
促进臭氧生成(Lee et al.,2014;Fu et al.,2015);相对湿度的增加可以导致对流层下部臭氧浓度的降低(Kalabokas et al.,2015;He et al.,2017);气象条件通过改变化学反应速率、干湿沉降、输送等间接影响臭氧浓度(Lin et al.,2008;Lu et al.,2019);太阳辐射、气温、相对湿度、风速风向等是造成臭氧浓度日、季节和年际变化的重要原因(Gao et al.,2005;Tie et al.,2009;Ding et al.,2013)。作为氧化性较强的反应性气体,O3对大气化学过程、气候变化、人体健康和生态环境等都有重要影响。作为温室气体,O3通过产生正辐射强迫影响全球气候;同时 O3也可通过在光化学反应中影响温室气体(如甲烷)浓度而间接影响气候变化(Solomon et al.,2007)。高浓度O3会对人体健康造成危害:如刺激呼吸系统、破坏人体免疫机能等,长期暴露可能对人体造成慢性健康影响(Ito et al.,2005;……
