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近年来,由于大量的工业排放以及城市集群的发展,长三角地区正面临着严峻的大气污染问题。紧密的城市布局以及大量的工业、生活、交通污染的排放,使得区域性复合型大气污染问题尤为突出。尤其是污染物在邻近城市或区域间的传输问题都给大气污染控制与管理带来了巨大的压力与挑战。针对长三角地区开展大气污染物跨区域输送特征研究,对于深入认识该区域大气污染的来源和形成机理、有效开展跨区域大气污染的联防联制、进一步提高污染预报水平都具有重要意义。 本文将针对长三角经济发展区一次污染物及二次污染物的分布及跨区域输送特征展开研究。首先中尺度气象模式(WRF)模拟并分析了该地区的气象场以及边界层的特征;在此基础上,运用拉格朗日轨迹模型(HYSPLIT),针对南京分析不同季节、不同高度区域大气的输送轨迹;最后运用大气化学输送模式(CMAQ),通过敏感性试验,研究了长三角地区主要大气一次污染物(氮氧化物、二氧化硫、细颗粒物)和二次污染物(臭氧)的跨区域的输送特征。主要研究结果如下:1)长三角地区大气污染物的输送与气象背景有着密切的联系。该地区水汽受长江、太湖影响明显,风向有明显的季节性变化,500米高度以下风切边较大。 2)输送轨迹研究表明,利用加入数据同化的高分辨率WRF-ARW模式结果作为气象背景场可提供更为详细、准确的轨迹信息,并更适用于中短距离的输送研究。 3)以南京市为终点的轨迹聚合结果表明,长三角地区污染来源主要有三处:苏锡常、上海方向,江苏省北部及山东省南部地区,以及江苏、浙江和江西省的交界处。其中来自上海的气流输送季节变化不大,全年保持在一个较高的水平(30%-60%),而南通和杭州地区的气流输送则存在较明显的季节性差异。 4)长三角地区污染物特征研究表明,该地区冬季NOx、SO2和PM2.5污染较重,夏季O3污染较重。并且这些污染物存在着明显的日变化特征和较好的相关性(高于0.7)。 5)大气污染物跨区域输送研究表明,长三角地区NOx、SO2和O3输送距离较广,并且明显受风向影响,而PM2.5主要来自本地自身污染排放。一次污染物输送结果表明,上海、南京、苏锡常地区主要以本地贡献为主,其冬季NOx、SO2和PM2.5的本地贡献率分别在75%、74%和64%以上。而南通、杭州地区污染物主要为外来污染物。苏锡常地区对周边地区臭氧浓度的变化有较大影响。