湍流和层结特征对长江中游传输型污染过程的影响
编号:259 访问权限:仅限参会人 更新:2022-07-05 10:58:22 浏览:359次 口头报告

报告开始:2022年07月28日 08:50(Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会场:[S3] 大气物理与大气环境 [S3-2] 议题3大气物理与大气环境28日上午

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摘要
本文基于2019年1月长江中游重污染天气过程外场综合观测试验过程中在湖北襄阳地区观测到的一次重污染天气过程湍流、污染物和气象条件观测资料,探讨了湍流特征、气象要素以及层结分布对输送型重污染天气过程的影响。主要结论如下:
(1)此次污染过程为典型的输送型重污染天气,PM2.5质量浓度在2~4 m s-1的偏北风作用下,表现出持续增加的变化特征,多个时次逐小时浓度增长率大于20 μg m-3 h-1,并在增长期达到峰值390 μg m-3;风向的转变会导致污染物输送能力减弱,是PM2.5质量浓度下降的主要原因。
(2)低风速下较高的PM2.5质量浓度会显著抑制TKE的发展,形成典型的低值区;Iu,v,w与TKE的变化规律存在显著差别,风向的显著转变是导致其水平方向上湍流运动加强的关键原因,这能较好地间接反映污染物输送过程的结束;污染过程的增长期以不稳定层结和近中性层结为主。
(3)随着PM2.5质量浓度的增加,湍流动能、动量通量、潜热通量、稳定度参数、u和w方向的湍流强度均表现出分段变化的特征。较强的湍流输送是200~300 μg m-3区间内PM2.5质量浓度持续增加的重要原因;整个过程中动量通量均为负值,表现出污染物持续向下的输送特征;而观测点上空的高浓度污染物输送层则会显著降低感热通量的大小;稳定层结下水平方向上湍流强度的增大对PM2.5质量浓度的增加依旧较明显,尤其在较高浓度区间范围内(>300 μg m-3)。不稳定层结下污染物输送造成的PM2.5质量浓度持续增加和稳定层结下污染物累积造成的过程PM2.5质量浓度峰值是输送型污染过程的典型特征。
(4)整个污染过程中300 m以下基本没有明显的逆温层存在,而逆温层多发的区域主要集中在600 m以上,上部的逆温层能够有效抑制污染物向上扩散,进而使得污染物在湍流扩散的作用下向地表输送,形成或维持重污染天气。整层偏北风的持续输送是导致本次重污染天气快速发展的关键因素之一。
关键词
湍流;层结;大气污染;传输;长江中游
报告人
周悦
中国气象局武汉暴雨研究所

稿件作者
周悦 中国气象局武汉暴雨研究所
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重要日期
  • 会议日期

    07月27日

    2022

    07月28日

    2022

  • 06月30日 2022

    初稿截稿日期

  • 07月19日 2022

    注册截止日期

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中国气象学会
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