長江三角洲典型地區(qū)氣體污染物的觀測和數(shù)值模擬研究.pdf

1、m要Abstract第一章緒論i.i研究目的和意義1.2國內(nèi)外研究進(jìn)展1.3研究內(nèi)容和方法第二章儀器介紹以及模式簡介2.1觀測儀器及觀測地點(diǎn)2.2儀器數(shù)據(jù)質(zhì)量控制2.3HYSPLIT—4后向軌跡模式介紹2.3.1模式方程2.4WRFChem模式系統(tǒng)介紹2.4.1模式介紹及模式運(yùn)行流程135]2.4.2WRF模式的動力框架及參數(shù)化方案[36】2.4.3化學(xué)方案以及排放源第三章南京北郊地區(qū)污染物濃度特征以及

2、長近距離輸送的影響3.1觀測資料和研究方法3丄1觀測儀器和觀測地點(diǎn)3.1.2軌跡模式及聚類分析3.1.3數(shù)據(jù)處理方法3.2數(shù)據(jù)分析及討論3.2.1初歩分析3.2.2氣體濃度變化特點(diǎn)分析3.3氣流輸送對氣體濃度的影響3.3.1臭氧3.3.2二氧化氮3.3.3二氧化硫3.4本章小結(jié)第四章WRFChem模式對長江三角洲地區(qū)臭氧濃度模擬結(jié)果分析4.1模式結(jié)果檢驗(yàn)4.2臭氧的濃度時(shí)空分布特征4.2.1不同季節(jié)臭

3、氧濃度的空間分布特征4.2.2臭氧分布的日變化規(guī)律4.3臭氧高濃度事件個(gè)例分析4.3.1臭氧形成消散過程分析4.3.2長三角及周邊地區(qū)排放源對彼此臭氧的影響4.4本章小結(jié)摘要本文利用2008年1月一2010年12月南京北郊03、N02和S02質(zhì)量濃度連續(xù)觀測資料結(jié)合后向軌跡模式，采用聚類分析對軌跡進(jìn)行分類和KZ濾波器對數(shù)據(jù)組分進(jìn)行分離的方法，討論了南京北郊?xì)怏w污染物(03、02和so2)的質(zhì)量濃度變化規(guī)律以及長近距離輸送對該

4、地區(qū)污染氣體的影響。并利用WRFChem模式對長江三角洲以及周邊地區(qū)2009年1、4、7、10月的臭氧濃度進(jìn)行了數(shù)值模擬，將模擬結(jié)果與實(shí)際觀測值進(jìn)行對比，在此基礎(chǔ)上分析了臭氧濃度的時(shí)空分布特征，以及一次高濃度臭氧事件的生消過程。結(jié)果表明，南京北郊觀測站春末夏初（5、6月）03月均濃度出現(xiàn)最大值，12月出現(xiàn)最小值。N02在春季(3~5月)月平均濃度相對較高，8月份濃度全年最低，而S02濃度在6、7月出現(xiàn)最低值。不同季節(jié)氣體污染物濃度日變化

5、各有特點(diǎn)，03呈單峰分布，12:00~15:00出現(xiàn)濃度最大值，臭氧濃度值在夏季最高，冬季最低；N02濃度高值則出現(xiàn)在夜間，且夏季濃度值低于其他三季。S02在清晨出現(xiàn)最大值，另外冬季so2呈雙峰型分布。長近距離輸送對南京北郊污染氣體影響的分析表明，在西南方向的近距離輸送影響下，該地區(qū)o3濃度將會出現(xiàn)高值；西北方向的近距離輸送則會促使該地區(qū)形成高濃度的N02長近距離輸送對03和N02的貢獻(xiàn)與氣流輸送距離有關(guān)，說明該地區(qū)〇3和N02是區(qū)域性

6、問題。另夕卜，當(dāng)在偏東方向的近距離輸送控制下，S02的濃度較高，說明so2的高濃度事件與偏東方向的近距離輸送有關(guān)。模式模擬方面，模擬結(jié)果在小時(shí)均值的時(shí)間序列以及日變化上均與實(shí)測值有較好的對應(yīng)關(guān)系。對長三角及周邊地區(qū)2009年1、4、7、10月臭氧濃度分布的分析和討論，發(fā)現(xiàn)長三角地區(qū)臭氧濃度比周邊地區(qū)濃度低，蘇州、無錫、昆山一帶存在臭氧濃度的低值中心。不同季節(jié)臭氧高值區(qū)分布有差異，另外臭氧濃度分布晝夜差別較大。通過研究區(qū)域內(nèi)一次臭氧高濃度