第七届青年地学论坛

近地面PM_2.5的污染严重威胁人类健康，其浓度日变化还会影响气溶胶的辐射效应，且能很好的反映大气污染形成和演化的物理与化学机制。为研究华东地区的PM_2.5日变化特征并评估模式在该区域的对PM_2.5的模拟能力，我们利用WRF-Chem模式对华东地区的2018年的四个季节进行了模拟，并结合华东地区190个国控环境监测站点的观测数据进行了分析。研究发现华东地区地面观测的平均PM_2.5日变化指数（标准化日变化幅度）在冬季最弱（~1.2），而在其他季节可达到~1.5，并且PM_2.5日变化指数的日最大值在春季和秋季出现在夜间，在夏季时则出现在白天。此外，我们对模式中PM_2.5的日变化和各种物理和化学过程对PM_2.5日变化的贡献进行了分析。结果表明，WRF-Chem中的PM_2.5日变化主要受大气边界层（PBL）混合和排放日变化的影响，且PM_2.5的模拟结果在夜间相比于观测数据存在明显高估。这一模拟偏差可能主要由于模式中一次PM_2.5污染物夜间在PBL内的混合不够充分。另外，研究表明PM_2.5日变化的模拟对模式的PBL方案和垂直层配置存在敏感性，并且PBL混合系数（而非通常认为的PBL高度）才是决定WRF-Chem模拟中污染物在PBL内混合的关键因素。提高模式的夜间PBL混合系数最小值限定可以显著降低PM_2.5日变化的模拟偏差以及平均浓度，并且还可以降低对PBL垂直层配置的敏感性。除此之外，研究发现人为排放的日变化和排放高度也可影响PM_2.5日变化的模拟，但其影响小于PBL混合的影响。为进一步提高模式在华东地区的PM_2.5日变化的模拟能力，本研究认为应有更多研究结合PBL高度以及PBL结构和混合通量的观测，改善模式中污染物的PBL混合过程。另外，本研究还指出在华东地区PM_2.5日变化模拟中，人为源排放的日变化和排放高度的影响不应忽视。

WRF-Chem,PM2.5,华东地区,边界层混合,日变化特征