2016年12月青岛一次持续重污染天气的观测分析与数值模拟

摘要

选取2016年12月17-22日青岛一次典型重污染天气,利用大气污染物监测结果、地面气象要素观测资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA5再分析数据对此次过程中大气污染物及气象场的变化特征进行分析.观测分析表明此次污染过程持续时间长达5 d以上,其中19-21日为重污染天气(PM 2.5日均质量浓度 ρ>150μg·m-3).根据气象场和PM 2.5质量浓度变化特征,此次污染过程可分为3个阶段:17日02时-19日08时为青岛污染物累积阶段,研究区受西南风控制,PM 2.5质量浓度逐渐上升,700 hPa等压面上高空槽的维持及槽前持续的南风、西南风有利于污染物累积,同时近地面相对湿度增加,是此次持续性重污染天气形成的重要条件;19日09时-20日20时为青岛污染维持加剧阶段,相对湿度大、风速很小,污染物扩散条件差,PM 2.5质量浓度最高;20日21时-22日08时为青岛污染消散阶段,青岛对流层中下层及地面风速均增大并产生弱降水,有利于污染物扩散稀释和湿清除,PM 2.5质量浓度逐渐降低.WRF-Chem数值模式能够较好地模拟出主要气象要素和青岛PM 2.5质量浓度的变化特征,模拟结果表明山东省内污染物排放贡献了青岛PM 2.5的49.5％;污染物跨省输送对此次污染事件也有重要贡献,其中来自研究区以南的安徽和江苏的排放对青岛PM 2.5的贡献率可达25.5％.