2019年秋季三亚市一次典型臭氧污染个例气象成因解析

摘要

三亚市位于海南岛最南端,旅游资源丰富,生态环境良好,是海南建设国际旅游岛和国家生态文明试验区的重要城市之一。2019年秋季三亚市出现的一次臭氧(Ozone,O_(3))污染过程,为科学认识三亚市此次O_(3)污染特征及气象学成因,也为进一步开展O_(3)污染预警预报和科学治理提供技术支撑,利用2019年11月1—6日三亚市生态环境局对外发布的大气污染物数据,以及地面常规观测数据,结合ECMWF发布的第5代资料(the fifth generation ECMWF reanalysis data,ERA5),采用相关分析和后向轨迹模型对其进行分析。结果表明,11月4日和5日O_(3)-8 h(臭氧最大8 h滑动平均)分别为162μg·m^(−3)和180μg·m^(−3),超标百分比为101.25%和112.50%。5日O_(3)-1 h(臭氧最大1 h平均)达到了203μg·m^(−3),超标百分比为101.50%。14:00—19:00是O_(3)质量浓度高值时段,气温偏高,相对湿度偏小,风速偏弱等气象条件的出现促进了此次O_(3)污染过程的发生。天气形势特征分析表明,低层冷空气扩散南下,低空风场逆转为东北风,有利于北方污染气团向三亚市输送;后向轨迹分析表明,污染时段的影响气流主要来自中国内陆地区,经过广东省珠三角地区到达三亚市。通过物理量场的计算可知,受五指山山脉的阻挡,低层气流绕山辐合明显,污染时段三亚市上空气流辐合中心值高达−12×10^(−5)·s^(−1),加之10 m风速(v_(10 m wind))和垂直切变较弱,不利于三亚市O_(3)的扩散。