上海典型持续性 PM2.5重度污染的数值模拟

本研究针对2013年1月23~24日的上海 PM2.5持续重污染过程,采用 WRF-Chem 大气化学模式以及 PM2.5质量浓度、能见度、气象要素等地面实测资料相结合的方式,揭示了造成上海冬季 PM2.5持续性重污染的一类“天气学必要成因”,即一次弱冷空气活动过程导致了两种不利污染天气条件---“弱气压场(静稳形势)”和“弱冷空气扩散(输送形势)”,两者先后影响上海造成 PM2.5浓度持续上升.主要过程如下：首先弱冷空气影响之前,上海处在不利的局地气象扩散条件下,受弱气压场控制10 h 后本地 PM2.5质量浓度达到重度污染水平,之后夜间稳定边界层(地面静风和低层逆温)使得 PM2.5重度污染维持了7 h,期间 PM2.5平均质量浓度为172.4μg?m －3.后期弱冷空气影响上海,虽然改善了局地扩散条件但是同时产生了明显的周边污染物输送,使得本地 PM2.5质量浓度升高并达到峰值(280μg?m －3),继续加重污染水平,期间 PM2.5平均质量浓度为213.6μg?m －3. WRF-Chem 模拟结果进一步表明,整个污染过程周边区域输送对上海 PM2.5平均贡献率为23％,其中两个阶段周边区域输送的平均贡献率分别为17.2％和32.2％,可见在不同的污染天气条件下周边污染源的贡献存在显著差异,因此可以根据对污染天气类型的预判制定应急减排方案.