中国环境科学

作者：景翠雯, 王成刚, 冯妍

单位：1. 南京信息工程大学大气物理学院, 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室, 江苏 南京210044;2. 安徽省气象科学研究所, 大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031;3. 寿县国家气候观象台, 中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学实验基地, 安徽 寿县 232200

关键词：PM2.5扩散,低空急流,湍流、平流作用,急流特征高度分层

基金：国家自然科学基金资助项目(41975011)

利用安徽寿县地区2016年12月16~17日的观测资料与模拟资料,分析了一次夜间边界层低空急流对PM2.5扩散的影响.此过程中,急流分布范围广,强度大,最大风速可达10~12m/s,而且风向随高度有明显转向,高低层风向差可达90°.急流发展过程中,急流轴基本位于200m以下,急流的最小风速高度出现在400~800m之间.通过分析可知,对于不同高度,急流对污染物扩散的影响存在明显差异.地面至急流轴范围内,PM2.5总体减少.急流的出现使湍流混合明显增强,在湍流作用下污染物向上混合,使该层PM2.5显著减少,净质量通量的峰值可达-103×10-3μg/(m2·s).急流的水平输送可带来上风方较为清洁气团,同样减少了该层的PM2.5浓度.但与湍流作用相比其影响较小,净质量通量仅为-2.9×10-3μg/(m2·s).急流存在时,还会加强向下的垂直风速,在垂直输送作用下,上层污染物向下输送,增加了该层PM2.5浓度,净质量通量约为11×10-3μg/(m2·s).急流轴至风向转变高度之间,PM2.5总体增加.这是由于湍流作用将低层高浓度污染物输送至该层,使PM2.5浓度增加,净质量通量约为23.9×10-3μg/(m2·s);水平输送作用使该层PM2.5浓度略有增加,净质量通量约为2.3×10-3μg/(m2·s);而垂直输送作用带来了高处较为清洁的气团,减少了PM2.5浓度,净质量通量约为-6.6×10-3μg/(m2·s).风向转变高度至LLJ最小风速高度之间,PM2.5总体增加.湍流作用仍占主导,净质量通量约为17.8×10-3μg/(m2·s);垂直输送作用稍有贡献,净质量通量约为1.4×10-3μg/(m2·s);而水平输送起减少作用,净质量通量约为-3.7×10-3μg/(m2·s).

来源：2022年第7期

《中国环境科学》期刊编辑部

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