基于轨迹模式反演污染源分布的新方法

【作者】 徐婉筠； 赵春生； 刘鹏飞； 冉靓； 马楠； 邓兆泽； 林伟立； 严鹏； 徐晓斌；

【机构】 北京大学物理学院大气与海洋科学系； 中国气象科学研究院大气成分观测与服务中心； 中国气象局大气探测中心；

【摘要】 污染物的排放信息对于空气质量模拟与监控管理是至关重要的。本文提出了一个反演污染源分布以及估算区域污染贡献的新方法。该方法利用单点观测的污染物浓度,结合后向轨迹分析,建立了污染物浓度与排放强度关系,并且得到周边区域污染物的排放对当地的贡献量。该方法在估算污染物区域贡献时考虑了气象条件对污染物输送的影响。反演过程不依赖于能源的统计信息,因此该方法可以用于反演高时间分辨率的排放分布,也可以用于纠正与更新过时的源排放清单。通过结合区域上多个站点独立反演的排放分布可以提高整体结果的空间分辨率。本文利用HaChi(HazeinChina)外场观测项目中的数据,将新方法应用于反演华北地区黑碳气溶胶与一氧化碳的排放分布和区域贡献。结果显示:1)此方法能够得到合理的排放源分布的反演结果,并且可以得到周边区域对距地污染物浓度的贡献;2)北京、天津西部、廊坊以及河北西部是黑碳气溶胶和一氧化碳的主要源区,对于一氧化碳,唐山也是一个重要的源区。3)污染物的区域贡献分析显示,除了武清本身的局地贡献以外,天津、距离武清100公里以内的河北南部与西南部地区为主要的贡献地区,而北京地区在夏季对武清的污染物贡献非常小。更多还原