中国环渤海地区SO₂和NO₂干沉降数值模拟

【作者】 苏航； 银燕； 朱彬； 王自发；

【机构】 南京信息工程大学； 中国科学院大气物理研究所；

【摘要】 本文利用Wesely的大叶阻力干沉降模型,模拟分析出SO2和NO2的干沉降敏感因子。并利用全球气象场分析资料FNL、环渤海地区排放源清单,通过中尺度气象模式MM5、污染排放模型SMOKE及耦合了Wesely大叶阻力干沉降模型的嵌套网格空气质量预报系统NAQPMS,对环渤海地区干沉降场的季节变化进行模拟分析,得出以下结论:大气稳定度、太阳辐射、季节、下垫面类型为干沉降的主要敏感因子。随着大气稳定度的逐渐增加,干沉降速率逐渐减小。随着太阳辐射强度的增加,干沉降速率逐渐增加。对于SO2,春、夏、晚秋三季的干沉速率大致相同,早秋出现极小值,而冬季有明显上升;对于NO2,春、夏、早秋、晚秋四季的干沉降速率大致相同,而冬季有明显的下降。SO2的干沉降速率在水面上最大,在沙漠上最小,在植物性沉积面上的干沉降速率普遍大于非植物性沉积面上的干沉降速率;NO2在水面上的干沉降速率明显小于陆面上的干沉降速率,在农田上的干沉降速率较大。环渤海地区SO2四季平均浓度大致在5～20ppb之间,高值区主要出现在河北南部、山东西部以及辽宁中部的部分地区,其值可达60ppb左右。其中夏季浓度较低,春、秋、冬三季浓度较高。NO2四季平均浓度大致在20～60ppb之间,高值区主要出现在辽宁中部、河北东南部、以及山东西部地区,其值可达40ppb左右。其中夏季浓度略低,而冬季浓度略高。环渤海大部分地区SO2干沉降通量密度均在0.05～0.25μg·m-2·s-1之间,高值区主要分布在河北南部、山东北部以及辽宁中部的部分地区。环渤海地区四季干沉降通量密度从大到小依次为春季、夏季、冬季和秋季,其中夏季白天干沉降通量密度大于夜间,春、秋、冬三季夜间干沉降通量密度大于白天,且在渤海海面上也有一定的SO2干沉降通量。环渤海大部分地区NO2干沉降通量密度均在0.05～0.30μg·m-2·s-1之间,高值区主要分布在河北南部、山东西部以及辽宁中部的部分地区。冬夏季NO2的干沉降通量较大,春秋季相对较低。白天NO2干沉降通量密度一般高于夜间,但由于冬夜采暖高峰期的处在,使得冬季夜间环渤海地区干沉降通量密度出现异常的高值。更多还原