2016年秋季海口市臭氧污染来源解析模拟研究

来源：高原气象杂志2026年第1期北京时间：

作者：武泽昊,何建军,汪建君

单位：1. 海南大学计算机科学与技术学院，海南 海口 570100;2. 中国气象科学研究院，灾害天气科学与技术全国重点实验室，北京 100081;3. 海南大学海洋科学与工程学院，海南 海口 570100

摘要：利用WRF-Chem（V4.4）模式模拟了2016年秋季（9 -11月）海南省海口市区域的臭氧（O3）浓度， 结合FLEXPART-WRF模式进行后向轨迹分析， 解析了O3浓度变化的理化过程贡献、 区域输送特征及潜在源区。通过过程分析方法定量评估了海口市秋季O3浓度变化过程中各理化过程的贡献， 发现化学过程与垂直混合和干沉降过程对O3浓度的贡献存在显著日变化特征。白天化学过程平均贡献值为11.5 μg·m⁻³， 最大达到17.8 μg·m⁻³， 夜间为负贡献； 而垂直混合与干沉降过程则在白天起明显清除作用， 夜间影响减弱。平流输送过程对浓度变化的影响相对较小， 但在不同气团来源条件下输送贡献表现出较大差异。FLEXPART-WRF模式模拟的后向轨迹聚类分析发现， 不同方向的气团输送时海口O3浓度差异显著， 北部和东北方向的气团影响时O3浓度较高， 而东南和南部方向的气团则带来相对清洁的空气， 海口O3浓度较低。整体上， 化学过程是海口市秋季O3浓度升高的主要驱动力， 而垂直混合与干沉降过程则为主要的清除过程， 平流输送的贡献相对较小。此外， 基于潜在源贡献因子算法（PSCF）和权重轨迹分析法（CWT）分析海口O3的潜在源区， 发现海口市O3影响的主要潜在源区位于东北沿海及广东东南区域， 月均贡献高达60~70 μg·m-3。研究结果对于理解热带沿海城市大气环境演变规律、 科学制定区域空气质量管理策略具有重要意义。

关键词：WRF-Chem,FLEXPART,臭氧污染,过程解析,区域输送,沿海城市

基金资助：国家重点研发项目(2022YFC3701205),国家自然科学基金项目(41975131)