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最新十三陵清洁区秋季O3在地面及近地边界层垂直分布变化的探测研究.pdf

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中国科学D辑地球科学2005,35(增刊I):45~52 45 十三陵“清洁区’’秋季03在地面及近地边界层 垂直分布变化的探测研究。 郑向东舻+丁国安。于海青。刘煜。徐祥德。 (①中国气象科学研究院、中国气象局大气成分观测与服务中心、中国气象局大气化学开放实验室 北京100081;②中国气象科学研究院,北京100081) 摘要 利用2001年9月7~12日北京郊区十三陵N,116。12+5l”E)探测资料,对03在地 面及近地边界层垂直分布特征进行了研究.结果显示,在十三陵地区地面和近地边界层内03浓度 平均日交化特征较为一致,03浓度在早晨最低,上午逐渐增加并在下午2~5时之问升至最高,夜 m以下 间逐渐下降.日出前或日落后受山谷下沉气流,近地面逆温层及沉降的综合影响,200—300 的o,浓度普遍是低值.十三陵地区03高浓度的臭氧与北京城区污染输送有密切联系.当主导风向 来自北京城区时,中午至下午则出现轻度、中度甚至重度03污染现象;相反,当主导风向为其他 来向时,03浓度低.十三陵“清洁区”盆地地形特点使得来自北京城区污染物在该地累积,并在光 化学反应有利的情况下,造成局地的高o,污染现象,此结果在城市发展规划中应引起重视. 关键词 郊区03近地边界层垂直结构 O,是一种重要的痕量反应性气体,对其观测主 前体污染物垂直分布信息. 要集中在近地面.对于O,在近地边界层内的垂直分 近10多年来,我国在经济发达的长三角p叫、珠 布,系留气艇携带q探空仪是获取近地边界层03垂 三角【7】和京律冀【8】等地开展比较多的近地面03及其前 直分布的实用观测手段之一,因为它具有可回收性, 体物或相关污染物的观测研究工作,已注意到近地 而且升速可控制,能满足获取高分辨率边界层数据 面0,污染是我国城市或城市群空气质量治理所面临 的要求.Baumbach等Il】、(]laser等‘2】分别利用大型系留的课题之一.北京地区由于城市规模的快速发展,大 气艇携带03,N02,S02分析仪器或碳氢化合物采样仪气污染也一直备受关注.通过气球携带一次性的O, 器先后对近地边界层进行探猁,获取了O,及其相关 探空观测,笔者已注意到北京南郊夏季边界层显著 2005—02-05收稿,2005—08一18收修改稿 Resaerch Project(Grant NoG ¨E—maih zllengxd@camscrflRgovcn Set.DEarthSciences SCIENCE眦CHINA 中国科学D辑地球科学 第35卷 的“烟雾03”垂直分布的现象191;而根据系留气艇在北热电(TE)公司的仪器,它们的测量精确度(体积混合 京城区观测,还注意到冬季近地边界层逆温层以下 比浓度,下同)分别可达±l×lo_l±l×10一,±0.4× 明显G03低值现象【loI, 本文主要介绍2001年9月7—12日在北京十三陵了标定,这在一定程度上满足了观测数裾质量要求. 地区对近地面03及其前体污染物以及近地边界层O,, 对近地面数据的质量控制,参照了Parrish等人方法【“】: 热力和动力等垂直结构的探测及其结果分析,以便 对原始观测数据(频率是1次/mm)先进行5rain统计 进一步了解北京郊区O,垂直分布规律及其可能变化 平均,对5rain内数据方差大于5
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