91 / 2021-08-29 10:12:43

基于多源资料的呼和浩特沙尘严重污染特征分析

沙尘，激光雷达，消光系数，退偏比，后向轨迹

利用常规气象探测资料、颗粒物监测数据、激光雷达探测技术，采用天气学分析、轨迹分析等方法对2021年3月呼和浩特市一次沙尘严重污染天气成因及传输特征进行了分析。结果表明，本次严重污染过程分为两个阶段：3月14-15日受高空低槽和地面冷锋共同影响，呼和浩特市出现了大风、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴天气，严重污染时间长达15h；3月16-18日高空为弱脊后西南偏西气流，地面气压场等压线稀疏、气压梯度力较小，造成近地面扩散条件较差，使得发生沙尘回流，700hPa西北风与西南风对峙，而850hPa偏东风与偏南风对峙，风力均较弱，污染物水平扩散条件转差，使得严重污染天气长时间维持。结合激光雷达分析可知，3月14日白天呼和浩特市高空有大量细粒子聚集，23:10开始，随着冷锋过境，前期高空的细颗粒物迅速沉降，边界层降至0.2km附近，PM_2.5迅速升高，15日03:00达到峰值为1382mg∙m^-3，随着强烈的西北风的影响，上游源源不断的沙尘输送，加之前期呼和浩特市降水偏少、气温偏高、地表解冻较早，地表的尘土被吹起，15日凌晨开始呼和浩特地区首要污染物由PM_2.5转为PM₁₀且在15日12:00达到峰值4099mg∙m^-3；在16日早晨，发生沙尘回流，呼和浩特地区高空有沙尘气溶胶堆积，随着污染边界层高度下降，高空中沙尘开始沉降，污染物堆积在近地面至1km附近，呼和浩特再次出现严重污染；17日傍晚自南向北开始降水，随着湿沉降作用，污染物浓度开始降低，18日05:00空气质量转为良，本次沙尘天气结束。通过HYSPLIT后向轨迹分析可知，本次严重污染沙尘污染源均来自蒙古国。