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空气污染相关极端气象条件对中国地区空气质量的影响

极端气象条件，高温热浪，逆温，大气静稳，空气污染

在我国，极端气象条件种类多样（如台风、暴雨、高温热浪等），成因复杂，是造成我国重大自然灾害的主要根源（王会军，2019）。极端不利于污染物扩散、清除或容易诱发大气重污染过程的气象条件也可以看作是一种空气污染相关的极端气象条件（梅梅等，2019）。本文聚焦于与大气污染过程密切相关的3种极端气象条件（高温热浪、大气静稳、垂直逆温），分析了上述3种空气污染相关极端气象条件在中国地区的长期演变趋势，及其对我国现阶段主要大气污染物（O₃和PM_2.5）的主要影响。结果表明：近30年间（1990-2019年），中国地区3种空气污染相关极端气象条件（高温热浪、静稳、逆温）的发生频率相比前一个30年（1960-1989年）分别升高了约53.9±2.9%，20.4±1.3%和16.3±2.2%（图1）。受此影响，极端气象条件对我国大气污染过程的影响也越发明显。图2分别给出了3种空气污染相关极端气象条件在不同季节对我国主要大气污染物（O₃和PM_2.5）浓度影响的空间分布特征。从图中可以看出，大气静稳和高温热浪过程的发生会对中国地区的O₃污染产生明显的促进作用，其中，静稳过程对O₃污染的促进作用在秋季最为明显，可导致中国地区O₃平均浓度升高约12.82±0.44μg m^-3。高温热浪过程对O3污染过程的影响在夏季最为显著，可导致中国地区O₃平均浓度升高约18.22±0.55μg m^-3（东北地区影响最显著，可导致该地区O₃浓度升高约35.05±1.01μg m^-3）。3种极端气象条件对我国PM_2.5污染的影响均在冬季最为显著（图3），值得注意的是，大气静稳在冬季会导致我国华北和东北地区PM2.5浓度的升高，同时会引起华东和华南地区PM2.5浓度的下降，这可能是因为冬季我国北方的集中供暖政策，以及静稳大气抑制了颗粒物由北至南的跨区域输送。