2020~2023年太原盆地臭氧时空变化及气象驱动因素分析

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：郭伟,闫世明,高媛,朱凌云,岳江,王小兰

单位：山西省气象科学研究所, 太原 030002,中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 忻州 035515,山西省气象科学研究所, 太原 030002,中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 忻州 035515,山西省气象科学研究所, 太原 030002,中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 忻州 035515,山西省气象科学研究所, 太原 030002,中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 忻州 035515,山西省气象科学研究所, 太原 030002,中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 忻州 035515,山西省气象科学研究所, 太原 030002,中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 忻州 035515

摘要：为研究太原盆地臭氧（O₃）的时空变化及影响因素,基于太原盆地11个区县2020~2023年逐日最大O₃-8h浓度资料及同期气象数据,利用旋转经验正交函数（REOF）分解,分析了太原盆地O₃的主要空间分布模态、时间变化以及气象驱动因素,并进一步研究了太原盆地山谷风环流和区域输送对O₃浓度的影响. 结果表明,太原盆地日最大O₃-8h 第90百分位浓度呈波动变化特征,2021和2023年浓度较高. 太原盆地O₃-8h浓度REOF前三模态方差解释率为75.9%,第一模态O₃空间分布特征为 “北高南低”,第二模态为“南高北低”,第三模态为“南北低中部高”,前两种模态时间系数高值多分布在6月中旬至7月底,第三模态时间系数高值出现时间的年际差异较大. 根据O₃的空间分布模态,可以将太原盆地分为北区（太原和榆次）、南区（汾阳、孝义、介休）和中区这3个部分. 气温和风速对太原盆地O₃空间分布影响较小,不同风向引起的局地输送差异是形成O₃不同空间分布模态的主要气象驱动因素. 山谷风控制期间太原盆地O₃呈南北同高中部稍低的分布特征, ρ（O₃-8h）平均值较非山谷风期间偏高约20 μg·m-3. 不同输送轨迹对太原盆地O₃影响不同,来自东南、南部和西部的污染物输送会导致太原盆地O₃污染水平升高.

关键词：O3空间分布,旋转经验正交函数（REOF）,气象驱动因素,山谷风,太原盆地,