半干旱地區(qū)近地面臭氧特性的觀測(cè)研究.pdf

1、O3是大氣中極其重要的溫室氣體，對(duì)紫外輻射UV-AB波段具有很強(qiáng)的吸收作用，同時(shí)O3又具有很強(qiáng)的氧化性，參與大氣中大部分化學(xué)和光化學(xué)反應(yīng)。在全球變暖的大背景下O3對(duì)氣候與環(huán)境的影響已經(jīng)是人類關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。本文首次利用半干旱地區(qū)一個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)(SACOL)將近一年的O3觀測(cè)資料，以及相關(guān)的其它資料對(duì)地面O3變化特征及影響因素進(jìn)行分析研究，對(duì)該地區(qū)的近地面O3濃度進(jìn)行模擬計(jì)算，以期系統(tǒng)地了解半干旱地區(qū)O3的基本特征。主要研究結(jié)果如下：

2、 在不同的天氣情況之下，地面O3濃度的日變化特征是：晴天、多云和沙塵天氣的日變化曲線只有一個(gè)較大峰值區(qū)出現(xiàn)，而陰天、雨天和雪天的日變化曲線會(huì)有多個(gè)較大的峰值區(qū)域出現(xiàn)。在晴天O3濃度變化幅度最大，平均值也是最大，其次依次是多云天、陰天、降水天。 O3濃度的季節(jié)變化是白天平均O3濃度在夏季最大，然后依次是秋季、春季、冬季；夜間最大濃度也出現(xiàn)在夏季，春季次之，最小的是冬季。 SACOL站的全年O3濃度觀測(cè)值均達(dá)到國家規(guī)

3、定的一級(jí)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 在影響臭氧的氣象要素中，溫度與地面O3濃度之間日變化趨勢(shì)相近，臭氧峰(谷)值比溫度峰(谷)值出現(xiàn)的時(shí)間大約早(晚)1-2小時(shí)；降水對(duì)O3具有濕清除作用；冷鋒過境會(huì)引起O3濃度的降低。 O3與前體物NO、NO2和CO之間的濃度呈負(fù)相關(guān)變化，日變化趨勢(shì)相反。O3濃度升高有利于NO、NO2轉(zhuǎn)化為其他形式的氮氧化物，導(dǎo)致NO、NO2的下降。O3濃度與NO2/NO的比值之間也有很強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，NO2/N

4、O值的增大對(duì)應(yīng)O3濃度的減小。 地面O3濃度和紫外輻射的年變化趨勢(shì)相似，兩者同在一年中的6-8月份達(dá)到最大值，最小值在11月到1月期間。在白天，地面紫外輻射強(qiáng)度晴天的要明顯高于多云天和陰天，多云天的又要高于陰天，對(duì)應(yīng)的O3濃度也有相似的特征。O3濃度的日變化峰(谷)值要遲于紫外輻射UV-AB峰(谷)值出現(xiàn)的時(shí)間。 分析了影響O3濃度的主要因子，其包括太陽輻射、化學(xué)和光化學(xué)過程和氣溶膠。根據(jù)紫外輻射能量轉(zhuǎn)化和守恒定律建

5、立計(jì)算地面臭氧濃度的模型，并利用SACOL站2007年8-10三個(gè)月的相關(guān)資料進(jìn)行逐步回歸分析，得出計(jì)算地面O3濃度的回歸方程。在晴天和實(shí)際天氣狀況下得到模式計(jì)算結(jié)果的相關(guān)性R都在0.9以上，光化學(xué)項(xiàng)、NO2項(xiàng)、紫外輻射項(xiàng)、氣溶膠項(xiàng)對(duì)O3項(xiàng)都有顯著性影響。而在陰雨天氣紫外輻射項(xiàng)對(duì)O3的變化沒有顯著性影響，R值為0.881。在晴天的情況下影響O3項(xiàng)的因素排序依次是光化學(xué)項(xiàng)、NO2項(xiàng)、紫外輻射項(xiàng)、氣溶膠項(xiàng)：在實(shí)際天氣下依次是光化學(xué)項(xiàng)、氣溶膠