近10年气象条件变化对珠三角秋季臭氧浓度的影响

　　近年来，珠三角地区臭氧污染问题凸显，已成为影响地区空气质量最主要的污染物。珠三角臭氧浓度上升的原因是什么?气象条件逐年变化对珠三角臭氧浓度的影响有多大？本项目课题组结合各类观测资料和空气质量模型对此问题进行了广泛的研究。 

　　首先，课题组基于观测数据统计发现2006~2019年珠三角平均臭氧浓度上升趋势显著，同时珠三角臭氧浓度变化趋势有明显的空间差异和季节差异，中部地区臭氧年均浓度增加趋势显著，外围区域臭氧增加趋势不显著。珠三角臭氧浓度由前体物和气象条件共同影响，特别与NOx的浓度密切有关。2006~2019年珠三角中部区域NO2浓度明显下降，滴定效应减弱导致臭氧浓度增加；边缘地区NO2浓度变化较小，臭氧浓度未发生明显的改变。此外，研究发现近年来珠三角臭氧生成敏感区的特征正在发生改变，VOCs控制区面积不断减少，协同控制区和NOx控制区面积逐渐增加，区域臭氧污染防治需要加强对前体物的协同控制。 

　　其次，从天气型角度来看，2019年臭氧高污染天气型出现次数最多，且远高于其他年份，这可能是2019年秋季珠三角臭氧浓度高的重要气象原因。台风外围天气是影响珠三角臭氧污染发生的重要天气类型，课题组发现在东海转向热带气旋（B型）热带气旋影响下，珠三角臭氧超标频率明显升高；在近海影响热带气旋（C型）热带气旋影响下，区域臭氧超标频率有较明显的升高，但是升高幅度弱于B型热带气旋；在西行热带气旋（A型）热带气旋影响下，区域臭氧浓度超标频率变化不大。B型热带气旋发生时，珠三角各城市臭氧浓度均明显增加，珠海、江门两市臭氧平均增幅最大。 

　　最后，课题组基于CAMx空气质量模式，模拟了人为排放不变的情况下多年气象条件变化对珠三角秋季臭氧浓度影响。结果表明，江门、中山、广州南沙区等地区域臭氧浓度对气象条件的反应更加敏感，在臭氧不利气象条件出现时，其臭氧浓度升高更多；在臭氧有利气象条件出现时，其臭氧浓度降低更多。受气象条件影响，珠三角大部分区域MDA8平均浓度年际变化均方差在6 µg/m3以上，最大值为13 µg/m3。因此，在制定臭氧污染防治考核目标的时候，必须要考虑到气象条件波动对臭氧浓度的影响。 

　　本研究获得国家自然科学基金青年项目的资助，由我所大气环境研究中心完成。项目实施期间，在Journal of Geophysical Research: Atmospheres、Chemosphere、环境科学等主流杂志上发表论文7篇。 

　　图1   2006~2019年珠三角秋季臭氧浓度变化空间分布 

　　　　图2  2006~2019年臭氧控制区和NO2年浓度变化空间分布 

　　图3  2010年~2020年影响珠三角秋季天气型的地面和500hPa环流形势 

　　图4  2010~2019年秋季珠三角MDA8模拟平均浓度均方差空间分布