第一届未来大气科学论坛

气溶胶作为大气中的重要成分，通过气溶胶-辐射相互作用（ARI）和气溶胶-云相互作用（ACI）影响气象条件，进而对污染物浓度和能见度产生复杂反馈。深入研究气溶胶-气象相互作用机制对提高空气质量模拟和能见度预测准确性至关重要。研究使用WRF-Chem模型，通过敏感性实验分析气溶胶-气象相互作用对PM_2.5及能见度的影响。结果表明，ARI通过降低地面气温、风速和边界层高度，增加相对湿度，可导致臭氧浓度下降4%，PM_2.5浓度增加约12 μg/m³。边界层抑制是PM_2.5浓度增加的主要因素，湿度增加次之。研究表明，考虑气溶胶气象反馈的能见度预测方法可显著减少高湿度环境下能见度预测的偏差。考虑完整的气溶胶气象反馈后，大气相对湿度误差从11.33%降至3.88%，能见度标准化平均偏差在不同季节也显著降低。在高湿度（>80%）环境下，能见度预测偏差减少11.34%。针对秋冬季我国中东部地区的一次严重雾霾事件的模拟结果表明，考虑反馈后能见度的高估可减少16%至25%。另外，研究还探讨了基于WRF-Chem模型结果的能见度后处理方法，发现使用XGBoost模型的方法在能见度计算方面优于IMPROVE公式，相关性从0.56提高到0.71，均方根误差也有所减小。综上所述，考虑气溶胶-气象反馈可显著提高空气质量模拟和能见度预测的准确性，特别是在高湿度和严重污染条件下，改善更为显著。后续研究将针对指定组分的气溶胶在特定地区的贡献，分析使用改进的IMPROVE方程结合机载观测数据资料约束，进一步提升能见度业务预报的准确性。