上海地區(qū)氣溶膠對近地面臭氧的影響研究.pdf

1、本文首先利用上海市城市環(huán)境氣象中心在浦東和東灘設(shè)立的地面觀測資料，分析了上海地區(qū)氣溶膠的物理和光學(xué)特征以及近地面臭氧(O3)的污染現(xiàn)狀；然后利用地面數(shù)據(jù)并結(jié)合美國國家大氣研究中心提供的NCAR MM化學(xué)機(jī)理模式和NCAR TUV輻射傳輸模式，定量評估了氣溶膠對近地面臭氧濃度和紫外輻射及關(guān)鍵光化學(xué)反應(yīng)的影響，研究成果對上海地區(qū)臭氧控制具有一定的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。取得的主要結(jié)論有：
　　 (1)影響上海地區(qū)空氣質(zhì)量的氣溶膠主要

2、為粒徑小于2.5μm的細(xì)粒子，而細(xì)粒子中又以小于1μm的粒子居多，PM2.5/PM10大于0.68，PM1/PM2.5大于0.78，且以散射性氣溶膠為主；浦東和東灘兩站的顆粒物質(zhì)量濃度、黑碳濃度日變化特征類似且基本呈現(xiàn)雙峰結(jié)構(gòu)，其中浦東的雙峰結(jié)構(gòu)更為顯著；兩站顆粒物質(zhì)量濃度年變化趨勢大致相同，夏季平均濃度最低，冬季最高。
　　 (2)2006-2010年上海徐匯、崇明、寶山、金山和浦東五個(gè)監(jiān)測站的臭氧資料分析結(jié)果表明，上海地區(qū)臭

3、氧濃度基本呈現(xiàn)出中心城區(qū)低、郊區(qū)高的特征，中心城區(qū)和重工業(yè)區(qū)較高的氮氧化物(NOx)濃度抑制了臭氧的生成，是造成這種現(xiàn)象的主要原因；各站的臭氧日變化具有類似的明顯單峰正弦分布特征，其中夏季臭氧的日變化最顯著、春秋季次之、冬季最小。綜合考慮天氣狀況、日照時(shí)數(shù)、風(fēng)速等氣象要素和臭氧前體物(氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物)濃度，發(fā)現(xiàn)較低濃度的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)及VOCs和NOx的比值是造成2006年上海地區(qū)臭氧濃度偏低的主要原因。
　　

4、 (3)為了深入探究氣溶膠對近地面臭氧生成的影響機(jī)制，首先利用NCAR MM模式分別改變氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)、NOx和VOCs的大小，模擬了氣溶膠和臭氧前體物對臭氧的影響，結(jié)果表明，AOD的增加只能減少臭氧的產(chǎn)量而不會改變臭氧濃度日最大值出現(xiàn)的時(shí)間，且當(dāng)空氣中對臭氧光化學(xué)反應(yīng)貢獻(xiàn)越大的VOC含量減少時(shí)，氣溶膠對臭氧光化學(xué)生成的抑制作用就會越弱；然后在保持臭氧前體物濃度不變的情況下，定量模擬了不同AOD和單次散射反照率(SSA)情況下