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华北平原区域大气边界层结构演变及其在区域污染形成中的作用
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2018-06-22 | 【 【关闭】

  一直以来,华北平原南部的石家庄、邢台和邯郸等地是我国重污染爆发频次最高的区域。除了当地污染排放强度较大外,大气边界层气象特征也是不可忽视的重要因素。 

  我所王跃思研究员课题组唐贵谦博士自2009年开始,利用多台激光雷达组网观测,实时观测研究了华北平原区域大气边界层结构及演变特征。通过9年的观测研究发现,激光云高仪反演的大气边界层结构在重污染过程极为准确,华北平原区域大气边界层结构观测站点以60km间距为最佳(图1);研究还发现,夏季盛行的海陆风环流可导致海滨城市(如,秦皇岛)热内边界层形成,造成大气边界层呈现多层结构,对大气污染预测造成困扰;石家庄大气混合层高度年均值(464 m)比北京(594m)和天津(546m)分别低15.0 % 21.9 %,湍流动能(TKE)演变分析发现,河北南部较低的混合层高度与较弱的大气风切变有关(图2)。因此,我国在未来产业和能源结构调整过程中,要充分考虑到华北平原南部不利气象和地形条件的影响,逐步淘汰这些气象扩散条件先天不足地区的落后产能,推行清洁能源,优化产业结构。 

  该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院战略科技先导专项的支持。(大气分中心/LAPC供稿) 

1 华北平原区域大气边界层结构观测站及站点布设原则

2 河北南部重污染的气象成因概念图 

  论文信息: 

  [1].Tang, G., Zhang, J., Zhu, X., Song, T., Münkel, C., Hu, B., Sch?fer, K., Liu, Z., Zhang, J., Wang, L., Xin, J., Suppan, P., and Wang, Y.: Mixing layer height and its implications for air pollution over Beijing, China, Atmos. Chem. Phys., 16, 2459-2475, doi:10.5194/acp-16-2459-2016, 2016.  

  https://www.atmos-chem-phys.net/16/2459/2016/ 

  [2]. Zhu, X., Tang, G., Guo, J., Hu, B., Song, T., Wang, L., Xin, J., Gao, W., Münkel, C., Sch?fer, K., Li, X., and Wang, Y.: Mixing layer height on the North China Plain and meteorological evidence of serious air pollution in southern Hebei, Atmos. Chem. Phys., 18, 4897-4910, doi: 10.5194/acp-18-4897-2018, 2018.  

  https://www.atmos-chem-phys.net/18/4897/2018/ 

  [3]. Zhu, X., Tang, G., Lv, F., Hu, B., Cheng, M., Münkel, C., Sch?fer, K., Xin, J., An, X., Wang, G., Li, X., Wang, Y., The spatial representativeness of mixing layer height observations in the North China Plain, Atmos. Res., 209, 204-211, doi: 10.1016/j.atmosres.2018.03.019, 2018.  

  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169809517310876 

  [4].Wei, J., Tang, G., Zhu, X., Wang, L., Liu, Z., Cheng, M., Münkel, C., Li, X., and Wang, Y.,  Thermal internal boundary layer and its effect on air pollutants during summer in a coastal city in North China, J. Environ. Sci., doi: 10.1016/j.jes.2017.11.006, 2017.  

  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001074217319198

    

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