沈阳地区雾-霾过程湍流和气溶胶光学-辐射特性研究

【作者】 李晓岚； 马雁军； 王扬锋； 赵胡笳； 刘宁微； 洪也； 王东东；

【机构】 中国气象局沈阳大气环境研究所；

【摘要】 利用气象要素和气溶胶观测资料,针对2021年沈阳地区1月22日-27日雾-霾污染过程开展湍流和气溶胶光学-辐射特征研究。霾污染过程中,小时平均PM_2.5浓度最高达337μg m^-3,能见度减少至1.6 km。而在雾-霾混合阶段,PM_2.5浓度逐渐降低,主要由于雾的清除作用,但由于相对湿度较高（>90%）能见度基本维持在1 km以下。此外,在雾-霾混合阶段,PM_2.5浓度占比增加,导致气溶胶后向散射系数与总散射系数的比值增加。雾出现时,到达地表的向下短波辐射明显减小,向上长波辐射增加甚至与向下长波辐射持平,这一特征可作为区分雾和霾的良好指标。霾阶段和雾-霾混合阶段机械湍流均较弱,相比霾阶段,雾霾混合阶段中的感热通量变化范围更大。大气边界层动力结构影响气溶胶和雾滴的垂直分布。霾阶段气溶胶聚集层出现在0.5km以下和0.6 km以上高度。其中高空悬浮的气溶胶局基层主要是受高层强湍流的影响上游污染区的气溶胶输送有关。日出后高层气溶胶在对流湍流的作用下发生垂直混合。而在雾霾混合阶段,由于湍流较弱,气溶胶和雾滴主要聚集在0.2-0.4 km高度内更加浅薄的边界层内。更多还原