城市群大气污染物输送机制及区域污染综合控制是目前大气环境的新课题。国家重点基础研究发展计划(973)项目——“长江、珠江三角洲地区土壤和大气环境质量变化规律与调控原理”即是以长江三角洲为研究对象,探讨城市群环境污染规律。本研究是该课题的组成部分。利用中尺度气象模式及气流轨迹模式,模拟研究区大气污染物输送场,结合2004年重点城市空气污染指数(API)资料对模拟结果进行验证分析。主要研究结论如下:(1)对代表城市2004年1、4、7、10月份API指数的分析表明:长江三角洲区域各城市污染过程表现出较好的区域性、污染过程的一致性和同步性,而武汉由于与长三角之间的空间距离,污染过程呈现一定的后滞特征。(2)大气环境质量季节变化特征显著:不同季节各级大气质量出现频数不同;不同季节,各城市污染排名的变化反映出季节性风场对下风向城市空气质量的影响。2004年的四个代表月中,位于长三角西南方的武汉空气质量最差。冬季,以南京、南通为代表的长三角北部城市空气质量明显好于南部城市;春季,位于长三角东部的城市空气质量优于西部城市;夏季,南部城市优于北部城市;而秋季,污染的区域特征更加明显,由东向西,各城市空气质量逐渐变差,呈现与春季相似的特点。(3)通过大气环流背景场分析及气象场模拟,得到1、4、7、10月份影响长三角地区的主要天气系统及主导风向变化特征。1月,模拟区域在东亚北支气流的控制下,位于低压槽后部,盛行西北气流。长三角区域输送气流主要来自西部内陆地区。此时,长三角区域内上海、杭州等城市处于下风向,为污染的输入城市,空气质量较差。4月份,西太平洋反气旋环流显著加强,并控制了我国东部沿海,长三角区域处于其影响之下,盛行偏东风,区域内存在明显的东南向西北方向的输送气流,而杭州湾以南继续为向西的水平输送风场;杭州、上海等上风向城市转而影响南京等长三角西北方城市。7月,西太平洋副热带高压的势力大大增强,向北扩展并向大陆西伸达到全年最盛时期,受其影响,长江三角洲近地面以偏南风为主,杭州湾地区海面向内陆方向以及太湖的风速较大。10月,极地变性高压的反气旋环流开始控制40oN以南的我国大陆东部地区。该环流中心位于河南省北界,长三角区域处于这一中心以东,盛行偏北气流,近地面杭州湾以北盛行北风,以南主要受海面东北风的影响。(4)对代表月份的后向轨迹分析表明,长三角区域外来污染物输送主要受东亚季风的影响,输送存在明显的季节变化特征。1月份到4月份,由于大陆高压的影响,影响该地区的气团均源自于北亚大陆中心,途经华北的京津唐地区,沿东部沿海省份抵达长三角。4月份还有一条重要的输送路径,即西南输送气流,受西太平洋反气旋环流的影响,气团经东海海面、台湾海峡、福建或广东省由西南或南面进入该地区;7月,则基本为西南和东南季风所控制,相对来说气团是比较干洁的海洋性空气,所以长三角区域各城市空气质量状况良好;10月,主要是夏季风逐步向冬季风转变的过渡时期,输送特征与1月相近,但路径更偏向东部,经由东海海面抵达长三角地区。(5)对代表城市前向轨迹进行计算以分析长江三角洲地区污染物对外地的中尺度输送,结果表明:不同季节,气流轨迹差异明显,影响范围各不相同。东亚季风的活动对长江三角洲地区污染物的中尺度传输有着非常重要的影响,其中冬季季风是长三角污染物向华南和西太平洋地区传输的一个主要机制;其次,影响长三角污染物输送的重要系统还包括春夏控制我国东部沿海地区的西太平洋副热带反气旋环流,该系统主要向西影响我国的内陆地区及向东北方向影响朝鲜、韩国、日本等国。(6)对武汉市72小时后向轨迹分析,证实了在500m高度层存在长三角地区污染物对该市的输入现象。