北京地区2019年2～3月供暖结束前后两次污染过程特征分析

以2019年2～3月北京两次污染过程为例,针对气象要素及污染物浓度进行特征分析,利用后向轨迹及WRF-CAMx模式,分析供暖结束前后的污染物演变规律,并探讨气象条件、区域输送及二次转化等对污染过程的影响.结果表明,2月21～24日(过程1)和3月18～20日(过程2)平均p(PM2 5)差异不大,分别为100.1μg·m-3和97.2μg?m-3,但过程1平均峰值偏高、日 变化明显、过程发展迅速和有两个峰值阶段,且为区域性污染,而过程2更倾向于北京局地污染.两次过程逐时p(SO2)均不超16 μg?m-3,供暖燃煤治理效果显著,但过程1的SO2存在夜间次峰值,体现供暖排放影响.过程1的ρ(CO)较高,尤其是2月21～22日前后ρ(CO)/ρ(SO2)升高,且区域中南部城市及北京南部背景站污染高于城区,表明过程1扩散条件不利,且第一个峰值主要受区域输送影响.过程2的ρ(PM25)/ρ(CO)偏高,表明二次生成PM2.5占比略大;ρ(NO2)/ρ(CO)、ρ(SO2)/ρ(CO)和ρ(SO42-)/ρ(PM2.5)偏大,SOR与过程1持平,表明过程1更有利于气体相态转化,过程2受工业燃煤影响更大.但将过程1分阶段分析显示,过程1第二阶段与过程2的PM2 5二次生成指征相似,均高于过程1第一阶段,即过程1第二个峰值与过程2主要与本地排放和化学转化相关.WRF-CMAx对污染物演变趋势有较好的再现能力.同化试验对PM2 5趋势模拟显著提升,提高了与观测的相关性,但模拟值偏低;对NO2的模拟2月偏低、3月偏高,对SO2模拟明显偏高有一定纠正;此外,过程2中北京污染物浓度对河北的敏感性相对过程1偏低,即过程1受区域输送影响更大.模式对污染暴发性增长的模拟亟待提升,污染物种类对减排的响应及大气氧化剂和气溶胶性质相关的反馈等可能是影响模拟效果的重要原因,需进一步研究.