论文部分内容阅读
本文利用统计方法(Kolmogorov-Zurbenko过滤器)和数值模拟(Weather Research and Forecasting Model)对2008年4月18日至7月28日和2009年5月19日至8月20日在黄山光明顶的两次外场观测中臭氧(03)数据进行了分析,进而讨论了中国华东高海拔地区O3的浓度变化特征和来源。主要结果如下：5、6和7月的月平均浓度分别为107.73、101.93和68.02μg·m-3,其中5月和6月的月平均浓度相对于国内其它本底站(除上甸子外)以及南极地区高出25～60μg·m－3,7月与其它地区浓度相差较少。该地区的O3浓度相对于其他地区整体上维持在一个较高的水平,但高浓度超标事件发生的次数很少,只占总观测时间的3.9%。浓度日变化振幅很小,在15-20μg·m-3左右,并且白天浓度低于夜间,且呈多峰分布,日最大值多出现在夜间(80%出现在每天21-6点的范围内),通过利通WRF模式模拟当地上空对流层顶高度和晴空湍流等要素的变化发现,03浓度和对流层顶折叠现象有关。不同天气条件下,其浓度变化特征为晴天高,雨天低,雾天和阴天在二者之间。臭氧浓度与温度、相对湿度和其他污染气体(CO,NO和NO2)浓度之间有很强的负相关,而与风速、风向和总辐射曝辐量的相关性相对较弱；5月白天西北风占主导,夜间南风占主导,各方向上O3浓度分布较均匀,6月和7月白天和晚上均为西南风占主导,北面来向的风对应的浓度要高于南面来向。在利用KZ过滤器将O3原始数据分解成不同组份后,发现当地O3浓度整体上受低频组份(BL组份)的控制,其余各高频组份(SY、DU和ID)只是会带来O3浓度在基准线附近波动。随后对发生在2009年5月28-31日和6月12-15日期间的两次O3浓度超标事件中SY、DU和ID对基线的贡献做了定量分析。在两个最值浓度出现时刻5月29曰20时和6月14日5时,SY、DU和ID组份的对基准值的贡献分别为45.4、38.2和11.1μg·m-2以及40.6、50.7和23.2μg·m3,相对平均值分别增加了35.7%、30.0%和8.8%以及33.3%、41.5%和19.0%。从各组份对基准组份的日平均值上可以看出,SY组份和DU (Night)组份对O3浓度增加的贡献最大,对基线的贡献百分比分别约为5%-30%和5%-20%；相反,DU (Day)组份起到降低O3浓度的作用,贡献百分比约为-2%～-12%；ID组份的贡献不明显,在零附近波动。