ISSN 1004-4965

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苏州东山冬季大气边界层结构特征及其对污染物浓度的影响

王成刚 李颖 曹乐 严家德 安俊琳

王成刚, 李颖, 曹乐, 严家德, 安俊琳. 苏州东山冬季大气边界层结构特征及其对污染物浓度的影响[J]. 热带气象学报, 2017, 33(6): 912-921. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.012
引用本文: 王成刚, 李颖, 曹乐, 严家德, 安俊琳. 苏州东山冬季大气边界层结构特征及其对污染物浓度的影响[J]. 热带气象学报, 2017, 33(6): 912-921. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.012
Cheng-gang WANG, Ying LI, Le CAO, Jia-de YAN, Jun-lin AN. ANALYSIS ON ATMOSPHERIC BOUNDARY LAYER STRUCTURE AND ITS EFFECT ON POLLUTION CONCENTRATION OVER DONGSHAN, SUZHOU IN WINTER[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(6): 912-921. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.012
Citation: Cheng-gang WANG, Ying LI, Le CAO, Jia-de YAN, Jun-lin AN. ANALYSIS ON ATMOSPHERIC BOUNDARY LAYER STRUCTURE AND ITS EFFECT ON POLLUTION CONCENTRATION OVER DONGSHAN, SUZHOU IN WINTER[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(6): 912-921. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.012

苏州东山冬季大气边界层结构特征及其对污染物浓度的影响

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.012
基金项目: 

国家自然科学基金重点项目 91544229

国家重点研发计划 2016YFC0203304

详细信息
    通讯作者:

    王成刚,男,山西省人,副教授,博士,研究方向:大气边界层。E-mail: wcg@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: X513

ANALYSIS ON ATMOSPHERIC BOUNDARY LAYER STRUCTURE AND ITS EFFECT ON POLLUTION CONCENTRATION OVER DONGSHAN, SUZHOU IN WINTER

  • 摘要: 利用2015年1月15—27日在苏州东山气象观测站系留气艇观测数据以及细颗粒物浓度观测资料,对东山大气边界层结构特征及其对污染物垂直结构分布的影响进行分析研究。结果表明:苏州东山地区冬季空气污染过程的边界层结构演变比较典型,夜间稳定边界层高度约为200 m,白天最大边界层高度可达1 000 m。边界层内污染物垂直结构分布易受边界层高度的影响,较低的大气边界层高度可使细颗粒物在近地层持续累积;反之,边界层高度较高,湍流发展旺盛,颗粒物垂直分布均匀。夜间大气边界层稳定,逆温结构多发,导致近地面出现细颗粒物堆积。风的垂直结构对细颗粒物空间分布也存在显著影响,在风速较小的低空层细颗粒分布较多,而风速较大的中高层的分布较少。

     

  • 图  1  地面和探空仪器在20 m高度测得的不同湿度下的PM2.5(a)和PM10(b)观测值对比

    n为观测次数。

    图  2  2015年1月15—27日08时东山站PM2.5和PM10浓度和风速、风向的小时平均值分布

    图  3  2015年1月19日(a、b)、20日(c、d)长三角地区AQI日平均分布(a、c)以及20时气团12 h的后向输送轨迹(b、d,红色线、蓝色线和绿色线分别是近地面、500 m和1 000 m高度)

    图  4  2015年1月19—20日东山站的细颗粒物浓度与地面气象要素的变化

    图  5  能见度与相对湿度以及细颗粒物浓度之间的关系

    n为观测次数。

    图  6  2015年1月19—20日各个时刻(每个小图右上角数字)的虚位温(VPT)、污染物浓度(CONC)、温度(Temperature)、相对湿度(RH)、风速(WS)和风向(WD)的廓线

    每个小图的横坐标刻度是以斜杠左侧为左图的最大刻度,斜杠右侧为右图的最小刻度。

    表  1  2015年1月15—27日长三角地区5个加密观测站点所用的观测仪器

    仪器种类 测量变量 采集速率 观测站点
    苏州环境
    监测站
    南京邮电
    大学
    苏州
    东山
    南京信息
    工程大学
    临安
    XLS-Ⅱ型系留气艇探空系统 气压、气温、湿度、风速、风向 1组/s
    CEM DT-9881M颗粒物粒子计数空气质量检测仪 PM2.5、PM10质量浓度 1组/18 s
    BAM-1020粒子监测仪 PM2.5、PM10 1 h
    三维超声风速风向仪 风速、风向 10 Hz
    开路式红外水汽/
    二氧化碳分析仪
    CO2、H2O 10 Hz
    KC-1000大流量
    TSP采样器
    PM2.5、PM10质量浓度 3 h/次
    激光雷达 消光系数退偏振度 1 min/次
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-09-12
  • 修回日期:  2017-03-20
  • 刊出日期:  2017-12-01

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