降水和风对泰安地区PM2.5浓度的影响及区域传输研究

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2021.03.005

摘要/Abstract

摘要：

利用泰安市2018—2019年降水、风和PM_2.5逐小时观测数据，分析了降水和风对PM_2.5浓度的影响，并对PM_2.5进行了源解析。结果表明：降水对PM_2.5有一定清除作用，降雨日PM_2.5平均质量浓度较非降雨日平均降低约7.2%，秋冬季节最为显著。降水对PM_2.5的清除率与降水强度、降水前PM_2.5初始浓度及降水时间均有关。当降水强度大于4 mm·h^-1时，清除率多在40%以上；当降水强度小于2 mm·h^-1、初始浓度低于75 μg·m^-3或降水强度小于1 mm·h^-1、初始浓度在75—100 μg·m^-3范围，且降水持续时间在5 h以内时容易出现PM_2.5浓度反弹现象。不同风向风速对泰安地区霾粒子清除也有明显差异，西南偏西风和东北偏东风更容易造成泰安地区霾污染，重污染期间风速超过5 m·s^-1偏南风和风速超过3 m·s^-1偏北风均对污染物具有有效清除作用。而区域风场相关矢结果表明重污染期间PM_2.5污染物主要从广西—湖南—江西一带、安徽南部及浙江北部在西南气流引导下传输至泰安地区，本地源贡献则较少。

关键词: PM_2.5, 降水, 风, 清除率, 排放源

Abstract:

Using the hourly observation data of precipitation, wind, and PM_2.5 in Tai'an from 2018 to 2019, the impacts of precipitation and wind on PM_2.5 concentration as well as the source of PM_2.5 were analyzed.The results showed that precipitation has a certain scavenging effect on PM_2.5.The average mass concentration of PM_2.5 on rainy days is about 7.2% lower than that on non-rainy days, especially in autumn and winter.The scavenging rate of PM_2.5 by precipitation is related to precipitation intensity, initial PM_2.5 concentration before precipitation, and precipitation duration.The scavenging rate of PM_2.5 is higher than 40% when the precipitation intensity is greater than 4 mm·h^-1.The PM_2.5 concentration tends to rebound under conditions of precipitation intensity < 2 mm·h^-1, or the initial PM_2.5 concentration < 75 μg·m^-3 and precipitation intensity < 1 mm·h^-1, or the initial PM_2.5 concentration within the range of 75-100 μg·m^-3 and precipitation duration < 5 h.Different wind directions and wind speeds show different impacts on the scavenging of haze particles in Tai'an.The west-southwesterly wind and the east-northeasterly wind are more likely to cause haze pollution in the Tai'an area.During heavy pollution, the southerly winds > 5 m·s^-1 and the northerly winds > 3 m·s^-1 can effectively remove pollutants.PM_2.5 is mainly transported from Guangxi-Hu'nan-Jiangxi provinces, southern Anhui province, and northern Zhejiang province to Tai'an by southwesterly airflows, and less contribution is from the local emissions.

Key words: PM_2.5, Precipitation, Wind, Scavenging rate, Emission source

中图分类号:

X513

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