汾渭平原PM<sub>2.5</sub>-O<sub>3</sub>复合污染特征及输送路径分析

宋晓伟; 孔媛; 郝永佩; 朱晓东; 张晓龙; 韩越梅; 高宁馨

doi:10.13205/j.hjgc.202512015

汾渭平原PM_2.5-O₃复合污染特征及输送路径分析

doi: 10.13205/j.hjgc.202512015

1. 山西财经大学资源环境学院, 太原 030006;
2. 南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京 210046

基金项目:

国家自然科学基金项目（72104132）；教育部人文社会科学基金项目（21YJCZH136）；山西省社科联重点课题研究项目（SSKLZDKT2024089）；2024年山财学者学术拔尖骨干人才科研项目（BY-Z01059）

详细信息

作者简介:
宋晓伟（1987—），男，博士，副教授，主要研究方向为大气污染控制模拟。xiaoweicool9418@126.com

通讯作者:
宋晓伟（1987—），男，博士，副教授，主要研究方向为大气污染控制模拟。xiaoweicool9418@126.com

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出版历程
- 收稿日期: 2024-04-17
- 录用日期: 2024-05-25
- 修回日期: 2024-05-11
- 网络出版日期: 2026-01-09

Characteristics and transport pathways of PM_2.5-O₃ compound pollution in Fenwei Plain

1. College of Resources and Environment, Shanxi University of Finance & Economics, Taiyuan 030006, China;
2. School of the Environment, State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Nanjing University, Nanjing 210046, China

摘要

摘要: 随着PM_2.5和O₃复合污染现象频发，其危害性逐渐显现。基于此，开展大气污染防控重点区域之一的汾渭平原PM_2.5-O₃复合污染时空分布特征及其与气象因素关联性研究。结果显示：1）2014—2021年汾渭平原PM_2.5年均浓度呈下降趋势，PM_2.5污染集中分布于西安市、洛阳市和临汾市，O₃污染却表现出波动上升的趋势，O₃污染分布集中于汾渭平原东南部城市洛阳市、三门峡市、运城市和临汾市；汾渭平原PM_2.5浓度日变化特征表现出“U”型趋势，而O₃浓度日均值变化呈“倒U”型特征。2）研究期间，汾渭平原各年份PM_2.5-O₃复合污染天数和PM_2.5单污染天数均出现下降趋势，年内4至10月出现复合污染天数较为集中，复合污染天数空间分布呈由东南角向两翼递减的特征，而汾渭平原PM_2.5和O₃相关系数总体呈“夏正冬负”趋势。3）汾渭平原PM_2.5-O₃的复合污染易出现于气温为13~29.7 ℃，相对湿度为35%~75%，偏东风，风速为1.5~3.1 m/s的气象条件下。4）后向轨迹聚类分析发现，汾渭平原西南部城市复合污染受来自于东南方向短路径气流影响显著，中部地区城市气流输送路径来自新疆和内蒙古部分区域，而来自西北和东北方向的长距离气流则影响东南部及北部城市。
- PM_2.5 /
- O₃ /
- 复合污染 /
- 气象因素 /
- 轨迹聚类分析 /
- 汾渭平原
Abstract: To address the frequent occurrence of PM_2.5 and O₃ compound pollution， this study explored the spatiotemporal distribution characteristics of PM_2.5 and O₃ compound pollution and its correlation with the meteorological factors in Fenwei Plain， which is one of the key areas for prevention and control over air pollution in China. It was found that： 1） from 2014 to 2021， the average annual concentration of PM_2.5 in Fenwei Plain showed a downward trend， with PM_2.5 pollutants concentrated in Xi'an， Luoyang， and Linfen； O₃ pollution showed a trend of fluctuation and rise， with O₃ pollutants concentrated in the southeastern cities of the Plain， including Luoyang， Sanmenxia， Yuncheng， and Linfen. The daily variations of PM_2.5 concentration in the Plain showed a "U-shaped" pattern， while the daily means' change of O₃ concentration showed an "inverted U-shaped" characteristic， with the concentration reaching the highest value at 16：00. 2） during the study period， both PM_2.5-O₃ compound-polluted and single PM_2.5 polluted days showed a decreasing trend， with the co-polluted days concentrated in April to October of a year； the spatial distribution of the co-polluted days showed a decreasing trend from the southeast corner to both sides of the Plain， and PM_2.5 and O₃ pollution in the Plain showcased a positive correlation coefficient in summer and a negative one in winter. 3） PM_2.5-O₃ compound pollution occurred easily in the following conditions： the air temperature of 13.0 to 29.7 ℃， the relative humidity of 35% to 75%， eastern wind， and the wind speed of 1.5 to 3.1 m/s. 4） backward trajectory cluster analysis demonstrated that the compound pollution in the southwest cities of Fenwei Plain was significantly affected by the short-path air flows coming from the southeast； the compound pollution in the central cities mainly came from some regions of Xinjiang and Inner Mongolia； and the compound pollution in the southeastern and northern cities mainly came from the northwestern and northeastern long-distance transports of pollutants.
- PM_2.5 /
- O₃ /
- compound pollution /
- meteorological factors /
- trajectory cluster analysis /
- Fenwei Plain

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