嘉兴夏季臭氧污染的近地层垂直变化特征

摘要

基于2018年浙江省嘉兴市14个环境国控站点的O3历史资料与气象要素,研究O3与气象要素的关系,并结合差分吸收臭氧雷达的垂直臭氧探测资料,分析近地层O3廓线变化特征.结果表明,嘉兴地区发生高浓度O3污染的关键气象要素为24～36℃的大气温度和36％～77％的相对湿度,24℃以上的大气温度与77％以下的相对湿度可作为启动预警O3污染的气象指标.差分吸收臭氧雷达监测结果显示,无论O3超标天与清洁天,在垂直方向上其浓度随高度先升后降,在600～800m范围出现峰值;O3污染时段,在中午到午后低空形成持续向下的O3输送带,这种低空O3与地表O3的叠加机制加重地表O3污染程度,导致地表O3超标与低空高浓度相伴出现;其廓线日变化规律表现出800m以下浓度在夜间和凌晨梯度不显著,日出后近地层O3随时间快速增加,中午和午后持续高值,傍晚随时间逐渐下降的特征.后向轨迹分析表明,10,500,1000m高度层的气流后向轨迹聚类有相似性,500m处沿闽浙海岸线的轨迹簇对应O3较10m处来自海上的轨迹簇高,这与500m处前体物输送堆积和紫外线辐射增强有关.污染过程近地层气流来向紧贴地面,但中高层有明显下沉气流使得O3前体物在500m附近堆积,是造成2个典型污染过程中垂直方向上O3高值出现在500m左右的原因之一.