石家庄近地层风场辐合与重污染关系研究
2021-01-26李二杰赵玉广
李二杰, 张 智, 祁 妙, 赵玉广*
1.河北省环境气象中心, 河北 石家庄 050021 2.中国气象局邢台大气环境野外科学试验基地, 河北 邢台 054008
随着我国对大气污染防治的持续推进,京津冀地区空气质量整体趋势持续改善,大气污染治理效果明显. 《2017年大气环境气象公报》指出,尽管大气环境呈现向好趋势,但受不利气象条件影响,持续性、区域性重污染天气仍时有发生. 石家庄市是京津冀大气污染传输通道“2+26”城市之一,地处河北省中南部,地理位置37°27′N~38°47′N、113°30′E~115°20′E,东部平原海拔一般在30~100 m之间,受太行山地形的影响,近地面存在着几乎定常的风场辐合[1],其厚度由地面伸展至高空几百米甚至近千米,易造成污染物汇聚[2],使局地污染程度超出周边1~2个等级,出现浓度峰值、“爆表”等.
气象条件变化是影响大气污染的主要原因[3-4],边界层内气象要素与污染物的输送、聚集、扩散等密切相关[5-8]. 已有众多学者对重污染发生的天气背景和气象条件进行了分析,例如,ZHANG等[9]利用主成分分析法将天气形势分类,指出天气形势是北京地区污染物浓度逐日变化的主要驱动因子;风速、相对湿度、混合层高度、通风量等局地气象条件是影响污染物浓度的重要因素,均与污染物浓度呈显著相关[10-12];AN等[13]对2015年一次重污染过程数值模拟显示,区域传输对北京ρ(PM2.5)的平均贡献率达39%;王丛梅等[14]研究认为,2013年1月河北省中南部地面风小且多风向、风速辐合线,均加剧了近地层水汽和污染物的汇聚,导致大气污染严重. 另外,也有学者开展了一些综合指数的研究,例如,廖碧婷等[15]构建并利用垂直交换系数对污染物的垂直输送能力进行评估;……
