【摘 要】
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SO2是痕量气体的一种,是全球硫循环中的重要成分,是人类活动产生的主要含硫大气污染物.大气中的SO2浓度过高,其本身或化学反应生成的细粒子会危害人类身体健康,SO2和NOx通过不同的途径形成硫酸和硝酸等致酸物质,从而形成酸雨,影响生态平衡、腐蚀建筑物.2006年以来,珠三角地区经历了城市快速建设和不断改造,机动车辆等交通工具持续增加.该地区的能源结构及大气环境在逐渐的改变,虽然已有许多关于霾、气溶
【机 构】
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中国气象局广州热带海洋气象研究所,广州 510080;北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京 100871
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SO2是痕量气体的一种,是全球硫循环中的重要成分,是人类活动产生的主要含硫大气污染物.大气中的SO2浓度过高,其本身或化学反应生成的细粒子会危害人类身体健康,SO2和NOx通过不同的途径形成硫酸和硝酸等致酸物质,从而形成酸雨,影响生态平衡、腐蚀建筑物.2006年以来,珠三角地区经历了城市快速建设和不断改造,机动车辆等交通工具持续增加.该地区的能源结构及大气环境在逐渐的改变,虽然已有许多关于霾、气溶胶光学特性、臭氧等方面的讨论研究;但是关于SO2方面的基础研究工作,以早期的二氧化硫和硫酸盐方面的研究分析居多,所以对该地区SO2最新现状的更新了解非常必要.本文利用Aura-OMI卫星反演资料、广州番禺大气成分站SO2的2006-2010年资料(主要是2010年),并结合气象风向风速资料综合进行客观分析,讨论珠三角地区SO2地面浓度的年、季节、月、日变化特征、浓度概率分布特征及气象条件对其的影响.主要分析结果有:(1)珠三角地区SO2的地面浓度年际变化特征,以2009年之前的资料作为参考,总体上,2010年SO2地面浓度年均值(17.8±18.9ppbv)和中值(11.7ppbv)都低于2006-2009年,但年最大值(230.8ppbv)仍较高,说明2010年SO2地面浓度总体水平相对近年来有一定下降,但仍有高浓度事件发生.珠三角地区SO2的季节变化特征,主要针对2010年分析,发现冬、春季SO2浓度各项统计值要高于夏、秋季,干季浓度明显高于湿季浓度;讨论可能是与大气边界层高度和太阳辐射等因素的季节性变化相关.(2)珠三角地区SO2的日变化特征,以5年的资料平均来看,在0-23时呈弱余弦型分布,早上7时达日浓度最高点(24.5±28.0ppbv),下午15时为日浓度最低点(11.8±11.5ppbv);分干、湿季对比分析,干湿季的日变化趋势相仿,日最高峰时间相同,只是湿季达次高峰和最低点的时间比干季要提前一个小时,考虑与季节性的大气边界层高度和辐射强度日变化,以及日照时间长度,人类生活作息有关,特别在湿季,可能风速的日变化特征也对其有一定影响.(3)SO2浓度的概率分布特征比较复杂,全年来看,0-20ppbv的浓度几乎占到所有的80%,从各月频率分布来看,5-10ppbv档的浓度频率很高,各月情况谱型分布各有不同,可能与季节性因素的变化规律相关.(4)利用风玫瑰图,将SO2地面浓度叠加到风向风速图上,对盛行或高频风向与SO2地面浓度的关系研究发现,盛行风向的较大风速时,对SO2地面浓度有一定的稀释和输送转移作用,但是位于珠三角源排放较高的地区,盛行风向的较小风速时、非盛行风向上的SO2浓度仍然较高.
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