复杂地形上空污染物输送的的数值模拟研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:anlanyuan
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2008年4月~9月,黄山光明顶开展了对大气气溶胶和云/雾微观特性的观测试验,目的在确立气溶胶和云凝结核的相互关系。观测期间发现山顶的气溶胶浓度日变化特征和平原地区有很大差异,因此本文首先在模式中加入示踪气体,来解释这种气溶胶变化特征。结论主要有:晴天条件下,日间,污染物能通过谷风输送到边界层以上,形成抬升的污染层;夜晚,部分污染物会被山风输送回地面附近,在边界层的作用下在地面附近积聚,在山谷处达到最高值。云雾天山谷风的作用不明显,边界层高度的日变化对污染物的垂直输送起主要作用。晴天山谷风能向山顶输送大量的前体物。在充足的光照条件下,生成大量的新粒子导致中午气溶胶数浓度升高。山谷风垂直输送的强度要大于边界层扩散,因此晴天光明顶NO浓度升高快,并且峰值浓度更高。通过分析气溶胶质量浓度变化,发现某些时段气溶胶质量浓度会有异常的高值,可能是受远距离输送过程影响。因此本文使用实际的排放源研究了远距离输送对黄山污染物浓度的影响,主要结论有:2008年4月22~23日我国中东部地区有一次明显的远距离输送过程,华北地区的污染物在偏北风的作用下被输送到南方。气流在经过山区时会发生绕流,一部分污染物会被输送到福建,台湾等地,另一部分被输送到两湖地区。山体的阻挡也会导致污染物的滞留。受边界层的作用,污染物始终处于3km以下高度。有地形阻挡时,污染物会产生地形爬坡运动,并且能够进入自由大气,这部分进入自由大气的污染物可以通过远距离输送影响到其它地区。EC,NO3-,NH4+都和PM2.5表现出较好的相关性,SO42-主要由新粒子生成产生,受远距离输送影响不是很大。受气象场的影响,各城市对黄山PM2.5浓度的贡献有所差异:本次模拟中,石家庄尽管排放量较其他城市较少,但是其对黄山PM2.5影响最大;黄山本地源贡献较小。
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