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2020年冬季湖北省重污染过程累积和输送特征分析

重污染 传输 累积增长 湿增长

基于2020年12月-2021年1月及历年污染过程浓度和气象资料数据，分析湖北省重污染过程累积增长和输入增长两种机制下浓度变化特征。结果显示：2020年12月两次累积增长过程（8-13日和19-29日）高湿小风是关键，累积增长时间较长，而输送影响时间一般仅为1天。污染物探空数据显示，第1次过程300米以上PM_2.5浓度迅速下降，第2次过程700米以下变化不大，白天相对湿度较低的过程2混合层高度也有所抬升，颗粒物整层混合得比较均匀。冷空气的强度和路径对判断污染传输很重要，2018年污染传输主通道位于襄阳、荆门和荆州，东部城市圈输入少且由于后续形势静稳下降也慢，下降速率仅为增长速率的1/3。2021年主输送通道位于襄阳-孝感-武汉，弱北风影响下污染物从襄阳传输至武汉历时8h左右，在持续北风作用下污染清除速度也较快。冷空气平均风速达到3.4m/s以上，极大风速达到12-15m/s，武汉市没有经历输入型污染，污染物浓度直接下降，12月13日和29日两次强冷空气没有经历污染输入；一般冷空气（平均风速1.5-3m/s以下）污染物以输入为主。冷锋过程多数伴有降水，清除方式中冷空气和降水共同作用占44.4%，单纯冷空气影响占37.0%，仅冷空气作用清除速度最快，下降速度为71.14μg/(m³﹒d)，但结束时的浓度最高；配合降水时清除效果明显，结束浓度一般在46μg/m³左右，但清除速率小。污染过程发展具有一定的周期性变化特征，一次污染过程结束后，静稳天气维持6天左右后污染物浓度增长至轻度污染。