| 山西夏季臭氧光化学生成敏感区分布和变化 |
| 摘要点击 2060 全文点击 611 投稿时间：2023-11-28 修订日期：2024-02-22 |
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| 中文关键词 山西 臭氧（O3） 前体物 生成机制 臭氧检测仪（OMI） 卫星遥感 周末效应 |
| 英文关键词 Shanxi ozone（O3） precursor production regime ozone monitoring instrument （OMI） satellite remote sensing weekend effect |
| DOI 10.13227/j.hjkx.20240806 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 于小红 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002 | zsym9772@163.com | | 杨爱琴 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002 | | | 陈玲 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002
中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 太原 030002
中国科学院大学地球与行星学院, 北京 100049
中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心, 北京 100029 | chenling231@mails.ucas.ac.cn | | 王雁 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002
中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 太原 030002 | qkswy@126.com | | 朱凌云 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002
中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 太原 030002 | | | 汪文雅 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002
中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 太原 030002 | | | 王小兰 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002
中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 太原 030002 | | | 闫世明 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002
中国气象局五台山云物理野外科学试验基地, 太原 030002 | | | 陈二萍 | 山西省气象科学研究所, 中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心, 太原 030002 | |
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| 中文摘要 |
| 利用 2013~2022年的 5~8月臭氧检测仪（OMI）的甲醛柱浓度（HCHO）和对流层二氧化氮柱浓度（NO2）卫星遥感数据，结合地面臭氧（O3）观测数据，计算了山西 FNR（HCHO/NO2）的阈值，研究了山西夏季近地面 O3光化学生成敏感区的分布和变化 .结果表明：①2013~2022年夏季，山西 VOCs敏感区（FNR < 2.3）明显缩小，VOCs-NOx过渡区（FNR介于 2.3~4.1）先增后减，NOx敏感区（FNR > 4.1）显著扩张；②2013~2019年夏季，HCHO柱浓度上升与对流层 NO2柱浓度下降，共同导致 FNR上升，2016年起山西总体处于 NOx敏感区，但 NOx减排的进程中城市区域由 VOCs敏感区逐渐向 VOCs-NOx过渡区转变，导致 O3污染加重且普遍存在；2020~2022年，HCHO与 NO2协同下降，O3浓度有所降低 .③2022年夏季，临汾和运城出现了 O“3周末效应”的反转，其余 9个城市仍存在 O“3周末效应”，O“3周末效应”并不完全取决于前体物排放的变化，还与 O3光化学生成敏感性密切相关 .山西 O3污染治理需NOx和 VOCs协同减排，此外太原、阳泉、运城、晋城应继续深入推进 NOx减排 . |
| 英文摘要 |
| Satellite-based formaldehyde（HCHO）columns and tropospheric nitrogen dioxide columns were observed using the Ozone Monitoring Instrument（OMI），and groundbased observations of ozone（O3）for May-August from 2013 to 2022 were connected to calculate the threshold values of the HCHO to NO2 ratio（FNR）in Shanxi Province. Then，the spatiotemporal distributions and variations in summertime ozone photochemical production regimes were analyzed. The results showed that：① The volatile organic compound（VOC） -sensitive regime area（FNR < 2.3）was obviously reduced，while the VOCs-NOx transitional regime（FNR between 2.3-4.1）area increased in the early years and then decreased， and NO x -sensitive regime area expanded significantly in summer from 2013 to 2022 over Shanxi Province. ② The increased summertime FNR during 2013 to 2019 was associated with the co-effect of increased HCHO columns and decreased tropospheric NO2 columns. The Shanxi Province was generally under an NOx regime since 2016，which reflected the remarkable effect of NO x emission reductions；however，there was a shift from a VOC-sensitive regime to a VOCs-NOx transitional regime，in which O3 pollution aggravation was widespread under the background of decreased NOx emissions. The decrease in O3 concentration during 2020 to 2022 followed the synergistical declines in HCHO columns and tropospheric NO2 columns. ③ The O3 weekend effects were reversed in Linfen and Yuncheng but were persistent in the other nine cities. Satellite-based weekend HCHO and NO2 levels were higher than those on weekdays in some cities of Shanxi Province，indicating that the O3 weekend effect was not only dependent on the changes of precursors emissions but was also closely related to O3 photochemical production sensitivity. The results indicated the necessity of simultaneous controls in NOx emissions and VOCs emissions for ozone abatement plans over Shanxi Province. In addition，Taiyuan，Yangquan，Yuncheng，and Jincheng should continue to promote reduction in NOx emissions. |
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