第七届青年地学论坛

       本地产生的O₃及其前体物，可以在大尺度环流的作用下经历远距离传输，导致区域甚至半球范围内的O₃浓度上升。本研究使用WRF-CMAQ模式，在其中耦合了过程分析     IPRs模块，对2017年秋季渤海北部臭氧污染期间O₃及其前体物NO₂的形成和输送过程进行模拟，量化各个物理和化学过程对O₃浓度的贡献；利用HYSPLIT拉格朗日模型计算了影响研究城市气团输送轨迹，寻找可能的前体物源区，并利用CMAQ耦合的ISAM源解析模块，明确几个主要源区排放的前体物对于地区和城市O₃污染的贡献。
       根据O₃浓度变化特征结合天气形势，划分三个时段：清洁日、高压控制期和高压东移入海期。清洁期O₃浓度整体较低，小于47 ppb。高压控制期日小时O₃峰值整体高于75 ppb，O₃浓度谷值则低于30 ppb，O₃日变化呈现显著单峰分布。高压入海期，峰值仍较高，约75 ppb，日O₃浓度谷值升至约50 ppb，相比清洁期和高压控制期，夜间O₃浓度更高，昼夜梯度更小。
      来自黄渤海的远距离输送导致了本次渤海北部O₃污染。在蒙古大陆高压系统从陆地东移入海的天气条件下，陆地产生的前体物随气团被输送至黄渤海上空，在海上通过光化学反应生成臭氧。并在海上移动时维持较高臭氧浓度，最终通过输送影响渤海北部沿海地区。污染期间，水平对流对近地面臭氧的贡献升高至约10 ppb/hr。水平对流在高压控制期显著的日变化，可能是造成该阶段O₃显著日变化的原因。山东、日韩和京津冀是最主要的前体物源区，山东排放贡献最大，其次是日韩和京津冀。山东、日韩和京津冀的小时O₃贡献峰值分别是49 ppb、38.0 ppb和28 ppb。高压控制期山东贡献占主导，日韩地区贡献极小，高压入海期山东排放贡献仍较大，日韩贡献十分显著。
 

臭氧，跨海输送，渤海北部，WRF-CMAQ模式