北京2019年冬季一次典型霾污染特征与成因分析
来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：
作者：廉涵阳,杨欣,张普,陈义珍,杨小阳,赵妤希,何友江,赵丹婷
单位：西北大学城市与环境学院, 西安 710127,中国环境科学研究院, 北京 100012,西北大学城市与环境学院, 西安 710127,中国环境科学研究院, 北京 100012,中国环境科学研究院, 北京 100012,中国环境科学研究院, 北京 100012,中国环境科学研究院, 北京 100012,山东省环境保护科学研究设计院有限公司, 济南 250013
摘要：为研究北京冬季霾污染过程的污染特征和成因，以北京2019年12月一次典型PM2.5污染过程为分析对象，利用气溶胶垂直探测资料、边界层气象场和近地湍流资料，对霾不同污染阶段的特征与边界层理化特性的演变进行综合分析.结果表明：①观测期间北京共经历两次污染生消，历时5 d，PM2.5小时浓度最高220 μg·m-3，超过重度污染标准的时次占比53%.②高空稳定形势和地面均压场配置下，来自北京西南城市群地表的气溶胶和水汽传输（占比48%），在近地层偏南弱风（风速1~2 m·s-1），贴地强逆温［0.8 K·（100 m）-1］和高湿（相对湿度80%以上）等不利扩散的气象条件下不断吸湿增长，加之本地污染排放，成为霾日维持的主要原因.且随污染加重，气溶胶球形特征逐步显著（退偏比从0.05降至0.02）.③各湍流统计量（湍流强度、摩擦速度和湍流动能）在重污染发生与结束前提前出现规律性异常突降（小时波动率77%）与激增（超过一个量级的峰值）现象，表明湍流统计量可作为重污染过程发生和结束的预报指标，其中湍流强度响应提前的时长与其峰值后的持续湍流强弱有关.污染累积阶段摩擦速度（0.04~0.21 m·s-1）、湍流强度（均值0.678）和湍流动能（均值0.643 m2·s-2）等均维持在较低水平，底层大气混合扩散能力较差，对污染持续累积起重要作用.另外晴天和霾天感热通量均由地面向大气输送，且呈明显的日单峰变化特征，霾天感热通量（20W·m-2）较晴天小（60W·m-2）；潜热通量则全程在0值附近.
关键词：霾污染特征,污染成因,气流输送,边界层结构,湍流特征,
