第七届青年地学论坛

    针对2019年1月4日至9日两湖（湖南-湖北）盆地一次重霾污染过程，利用荆州和襄阳站地面污染物和气象要素常规观测资料、系留汽艇探测的低层大气气象要素和大气颗粒物垂直探空强化观测资料以及大气气溶胶激光雷达同步观测数据, 分析了此次重霾污染过程盆地内不同城市大气边界层结构及气溶胶垂直分布特征。结果表明，此次污染过程主要受冷空气南下的影响，上游华北地区的污染物在偏北风驱动下传输至两湖盆地，两湖盆地出现了传输型大气重污染过程。两湖盆地大气垂直方向上污染物浓度高值出现在边界层中高层。上游襄阳站的PM_2.5浓度、细粒子比和近地面风速均高于下游荆州站。通过对比逐小时PM_2.5和PM_2.5/CO的增长率，发现襄阳站PM_2.5浓度变化相比于下游荆州站受气象条件影响更大。
    1月5日夜间襄阳和荆州站地面PM_2.5浓度的增长主要是由于局地风速减小，稳定边界层高度逐渐降低，导致污染物在边界层内累积。在次日白天，大气边界层高层的风加大导致了高层污染物高值的出现。这次传输型大气重污染时段中，襄阳站和荆州站的边界层通风系数及整层PM_2.5水平传输通量均明显增加，地面PM_2.5浓度表现为上游（襄阳站）下降和下游（荆州站）上升的污染物传输特征。荆州站边界层中低层PM_2.5传输通量的增加以及垂直风切变的增强，使得垂直混合作用增强，将高层传输的污染物扩散至地面，导致地面PM_2.5浓度上升。襄阳站边界层中低层PM_2.5传输通量和垂直风切变较夜间无明显增强，随着白天边界层高度的上升，地面PM_2.5浓度下降。因此在两湖盆地传输型大气重污染过程中，大气边界层内PM_2.5浓度的变化，垂直输送占主导作用。通过对比颗粒物不同粒径段数浓度的垂直分布，发现局地累积过程中大气边界层内粗粒径段颗粒物明显增加，而区域传输过程带来的主要是细颗粒物粒子。

大气气溶胶,大气边界层,垂直分布