广州地区秋季PM2.5和臭氧复合污染的观测研究

利用2019年9-10月广州市海珠湖大气成分观测站地表的气象要素和空气质量参数及垂直的颗粒物激光雷达观测资料,探讨不同PM2.5-O3污染类型对应的气象要素及大气污染物日变化特征、边界层内气溶胶分布特征,并对发生高PM2.5-高O3的成因进行分析.观测期间共出现25 d低PM2.5-低O3日(清洁日)、12 d低PM2.5-高O3日(污染日Ⅰ)和20 d高PM2.5-高O3日(污染日Ⅱ).对气象要素和污染物特征的分析表明,污染日Ⅱ在11:00-16:00的平均气温均超过30℃,相对湿度均低于60％,日均风速和最大J(NO2)分别为0.88m·s-1和0.007s-1.污染日Ⅱ与清洁日 相比,其对应的气象要素表现为显著的高温低湿特征;与单一的O3污染日相比则表现为略低的光化辐射和较低风速特征.污染日Ⅱ的PM2.5和O3浓度日均值分别是清洁日的2.3和1.5倍,且对应着高浓度SO2和NO2、高大气氧化能力与细粒子占比.雷达观测结果表明,清洁日及污染日Ⅰ的气溶胶消光系数较小且主要在0.1～0.2km-1,污染日Ⅱ的气溶胶消光系数则为0.2～0.3km-1且高值在500m以下.污染日Ⅱ午后的气溶胶退偏比较清洁日与污染日Ⅰ高,具明显的二次气溶胶生成特征.污染日Ⅱ的典型污染过程分析表明,边界层演变可直接影响地表污染物分布,在副热带高压与台风外围下沉气流控制下,早上残留层内污染物的垂直向下输送过程对地表污染物浓度的积累有重要影响.