基于数值模拟与资料同化探究长三角地区冬季PM2.5污染过程的气象影响

作者:熊一帆; 丁秋冀; 舒卓智; 刘玉宝; 赵天良
更新时间:

细颗粒物(PM2.5)是长三角地区冬季空气污染的累积主导地,其中气象要素起着重要作用。结合WRF化学模型和WRF FDDA技术,分析了2019年1月12日至16日长三角地区典型的PM2.5污染过程。通过敏感性试验,研究量化分析地表温度、风速和相对湿度对该地区PM2.5浓度的影响,并利用自动气象站观测数据的四维数据同化试验,探讨气象场对PM2.5模拟的改善。模拟结果表明,长三角地区PM2.5的污染受到气象条件的显著影响,PM2.5浓度与风速和温度显著相关,与相对湿度呈正相关。水平风速降低40%,温度升高3%,相对湿度增加20%,导致高山浓度变化分别为+4.68%、-2.82%和+2.2%。气象资料的同化显著提高了模拟气象场的精度,均方根误差相对湿度(RMSE)统计下降9.68%,气温下降1.02,风速下降0.35m·s-1,这也提高了高山集中度的模拟效果。其中,模拟和观测的高山浓度之间的相关系数增加了0.11,RMSE降低了9.17 g·l。定量研究气象要素气候变化对大气污染物的影响,通过数据同化改进高山模拟,可以提高大气污染的预测水平和有效控制