基于WRF-CMAQ模型的四川盆地春季持续臭氧污染过程中PM_(2.5)组分解析OA北大核心CSTPCD

为探究四川盆地典型城市PM_(2.5)组分的污染特征及其与大气氧化性的关系,利用WRF-CMAQ模型对2020年春季一次持续O_(3)污染过程中PM_(2.5)组分进行模拟分析,并将O_(3,max)作为光化学活性指标,划分出轻、低、中3种光化学水平,对不同光化学水平下PM_(2.5)主要组分及贡献的变化特征。结果表明,四川盆地发生O_(3)污染期间,高空为稳定的天气形势或下沉气流,海平面气压场为高压,对应晴好天气,有利于光化学反应及O_(3)和二次气溶胶的生成。污染热点区域主要集中在成都平原和重庆西部,PM_(2.5)和NO_(2)的高浓度区与O_(3)污染发生的区域相吻合。污染前期,OC和NO_(3)^(-)对PM_(2.5)的贡献较大;污染后期,OC和SO_(4)^(2-)对PM_(2.5)的贡献较大。达州的NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+)等离子在低光化学水平下浓度最高,光化学水平再升高反而出现下降的趋势。OC和SO_(4)^(2-)与光化学水平呈较好的正相关关系。对于平均日变化情况,O_(3)和PM_(2.5)与光化学水平呈正相关,EC、NO_(2)和NO_(3)^(-)的日变化情况均与PM_(2.5)类似,自贡夜间N O_(3)^(-)浓度相对于其他3个城市较高,OC在中午和午后出现较高值,SO_(4)^(2-)在轻和低光化学水平下变化不明显,浓度与光化学水平成正比。成都和达州,二次有机碳(SOC)随着光化学水平由轻到中的变化,占比不断增加。而对德阳和自贡,SOC随着光化学水平由轻到中占比先增加后减少。4个城市不同光化学水平下的氮氧化率(NOR)和硫氧化率(SOR)基本超过了0.1,说明二次转化较为明显,且SOR的值明显大于NOR,SO_(2)二次转化率更高。该文的研究方法和结论不仅对四川盆地的空气环境综合整治有重要价值,而且可为其它地区空气污染的预防与控制提供参考。