重庆市不同天气背景下边界层高度和风场对PM10浓度影响数值模拟研究

周国兵

(重庆市气象局，重庆 401147)



重庆市不同天气背景下边界层高度和风场对PM10浓度影响数值模拟研究

周国兵

(重庆市气象局，重庆 401147)

该文选取重庆市典型污染天气个例，利用WRF模式开展大气边界层数值模拟，分析了边界层高度(PBLH)和风场对PM10浓度的影响。结果表明：夜间由于大气边界层比较稳定，PBLH对PM10浓度的影响不大；白天，在有雾或阴天背景下，PBLH升高后2～3 h PM10浓度才明显下降，而在晴天PBLH升高后1～2 h PM10浓度就会明显下降；边界层风场的变化会直接影响PM10浓度的变化，夜间重庆主城区主要受下沉气流影响，污染物向上的垂直扩散弱；当上午出现下沉气流时，PM10向上的垂直扩散弱，PM10浓度增加速度快；相反当出现上升气流时，PM10向上的垂直扩散作用强，PM10浓度增加速度慢，尤其是在高空风速大时，强烈的抽吸作用使大气垂直扩散能力得到显著增强，能较好地抑制地表PM10浓度的增长趋势；下午由于太阳辐射强，边界层湍流强度增加，大气边界层垂直扩散能力强，因而PM10浓度呈现明显下降趋势。

大气边界层；PM10；WRF模式；数值模拟

1 引言

重庆市主城区地处丘陵低山地带，城区东有铜锣山，南有真武山，西有中梁山，长江、嘉陵江穿城而过，形成独特的小盆地，城区平均相对湿度大，平均风速小，静风频率高，混合层较低，逆温频率高，这些特殊的地形和气象条件不利于大气污染物的扩散，从而形成雾和霾天气。因此，重庆成为我国空气污染较为严重、雾和霾天气日数较多的城市之一，严重的空气污染不仅给当地居民的健康带来众多不利影响，也影响了重庆市的城市投资环境和竞争力。……