近年来，京津冀地区冬季细颗粒物（PM2.5）持续重污染事件频发，对人体健康构成威胁。本研究针对2013~2017年发生在京津冀地区的12次PM2.5持续重污染事件，利用功率谱分析及合成分析的方法，探讨了大气环流准双周异常对于区域持续重污染事件的影响。
研究表明，京津冀地区冬季PM
2.5浓度存在10~16天的显著变化周期，即准双周变率。这种准双周变率在持续重污染的发生中起到主导作用，贡献达到40%以上，超过天气尺度。通过八位相合成，研究建立了京津冀地区持续重污染事件的准双周尺度生命周期，确定了大气环流准双周异常在污染事件的发展、维持过程中起到的重要作用。在重污染期间，东亚冬季风减弱，从西北太平洋向京津冀地区的水汽输送得到加强，使近地面相对湿度异常偏高，从而有利于细颗粒物的生成和增长；在垂直方向上，对流层低层（850 hPa）异常偏暖而对流层高层（200 hPa）异常偏冷。“下暖（异常）上冷（异常）”的温度结构的持续存在使得近地面容易发生逆温，边界层高度异常偏低，大气稳定性持续偏强，从而抑制污染物的垂直扩散，为京津冀地区细颗粒物的增长和维持提供了有利条件。
对流层中层（500hPa）东亚大槽的减弱对引发京津冀地区重污染的天气条件有着很好的指示作用。研究进一步发现东亚大槽的准双周异常实际上是由欧亚大陆准双周波列传输至东亚上空引起的。基于这种准双周波列的传输特征，东亚大槽的准双周异常可以追溯到约11天以前出现西北欧上空的高度场异常，从而可以得到一个易引发京津冀地区持续性污染气象条件的先兆信号。本研究有助于加深对京津冀地区持续重污染过程的理解，并为持续性重污染事件的中长期预报和防控提供科学依据。
发表评论