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COVID-19管控期间气象条件变化对京津冀PM2.5浓度影响
摘要点击 2309  全文点击 456  投稿时间:2021-09-29  修订日期:2021-11-10
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中文关键词  新冠肺炎疫情  PM2.5  气象  气溶胶  WRF-Chem模式  过程分析  减排
英文关键词  COVID-19  PM2.5  meteorology  aerosols  WRF-Chem model  progress analysis  emission reduction
作者单位E-mail
邱雨露 京津冀环境气象预报预警中心, 北京 100089
南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044
北京城市气象研究院, 北京 100089 
qiuyuluirene@163.com 
陈磊 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044 chenlei@nuist.edu.cn 
朱佳 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044  
马志强 京津冀环境气象预报预警中心, 北京 100089
北京城市气象研究院, 北京 100089 
 
李梓铭 京津冀环境气象预报预警中心, 北京 100089  
郭恒 京津冀环境气象预报预警中心, 北京 100089  
唐颖潇 天津市环境气象中心, 天津 300074  
中文摘要
      2020年初新冠肺炎疫情(COVID-19)暴发后,中国多地实施了严格的管控措施,导致污染物排放量明显下降.但在减排实施的情况下,京津冀PM2.5等污染物浓度较过去5 a同期却明显增长,出现了两次PM2.5重度污染事件.利用欧洲中心ERA5再分析资料分析发现,相对于过去5 a,COVID-19管控期间京津冀地区的气象场表现为偏高的相对湿度、偏低的边界层高度和边界层内异常的辐合上升运动,有利于颗粒物的吸湿增长和二次转化,不利于污染物垂直方向上的扩散.此外,利用WRF-Chem模式开展敏感性试验发现,在京津冀中部地区气象场的变化导致2020年管控期间ρ(PM2.5)升高了20~55 μg·m-3,升高比例高达60%~170%.进一步利用过程诊断分析法得出,增强的气溶胶化学过程和不利的湍流扩散条件是2020年COVID-19管控期间PM2.5浓度升高的主要原因.在当今减排的大背景下,边界层高度和相对湿度的变化可能成为预报预测京津冀地区PM2.5污染事件的重要指标.
英文摘要
      The Chinese government triggered the immediate implementation of a lockdown policy in China following the outbreak of the COVID-19 pandemic, leading to drastic decreases in air pollutant emissions. However, concentrations of PM2.5 and other pollutants increased during the COVID-19 lockdown over the Jing-Jin-Ji region compared with those averaged over 2015-2019, and two PM2.5 pollution events occurred during the lockdown. Using the ERA5 reanalysis data, we found that the Jing-Jin-Ji region during the COVID-19 lockdown was characterized by higher relative humidity, lower planetary boundary layer height, and anomalous updraft. These conditions were favorable for condensation and the secondary formation of aerosols and prevented turbulent diffusion of pollutants. Furthermore, we conducted sensitivity tests using the WRF-Chem model and found that ρ(PM2.5) increased by 20-55 μg·m-3(60%-170%) over the middle region of Jing-Jin-Ji during the COVID-19 lockdown due to changes in meteorological conditions. Furthermore, the enhanced aerosol chemistry and unfavorable diffusion conditions were identified as the key factors driving increases in PM2.5 concentrations during the lockdown. Planetary boundary layer height and relative humidity may become the important factors in forecasting PM2.5 pollution events over the Jing-Jin-Ji region under the background of emission reduction.

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