造成香港空气污染的环流聚类特征及对细颗粒物的影响

作者：马媛媛,周杨,盛立芳,王文彩,郁建珍

摘要：对2012年5月至2013年5月香港空气污染期间89个污染日的天气环流形势通过模糊聚类的方法进行统计分类,得到大陆冷高压型、入海高压型、东北部热带气旋型和南部热带气旋型4种天气类型。结合细颗粒物(PM2.5)及其主要组分、气态污染物的日变化特征以及气象参数的相关性分析不同天气型影响下的污染事件在不同季节的污染特征。入海高压型污染事件发生时PM2.5主成分中二次水溶性无机离子(SIA)的占比明显比其他类型高,尤其是硝酸铵,可能与该天气型造成的高相对湿度、低温度的大气环境有关,进一步研究发现,春季污染事件中二次水溶性无机离子的增长与其前体物的非均相氧化反应有关;秋季硫酸盐的增长与均相氧化反应相关;冬季受季风影响,污染物的跨界输送贡献较大。大陆冷高压天气型造成大范围的下沉运动,静稳大气易导致污染物的积累,在PM2.5主成分中二次水溶性无机离子和有机物(OM)占比均有增高,秋、冬季二次水溶性无机离子前体物的非均相氧化反应与有机物的光化学氧化反应是造成该污染特征的主要原因之一。在东北部热带气旋型污染事件中有机碳与元素碳质量浓度的比值(OC/EC)较高且同O3的相关性较好,说明光氧化反应生成二次有机物是造成PM2.5中有机物占比大幅增高的主要原因。由于受到降水和大风的冲刷、稀释,南部热带气旋污染事件持续时间短,有机碳与元素碳同源,光氧化反应贡献小,二次有机物含量少且二次水溶性无机离子的占比更高。对香港地区在不同天气型影响下大气污染特征进行的系统性统计和分析,加深了该地区气象条件对污染过程影响的认识。

发文机构：中国海洋大学海洋与大气学院 香港科技大学环境学部 香港科技大学化学系

关键词：空气污染事件环流形势聚类分析细颗粒物污染特征香港air pollution episodescirculationcluster analysisfine particulate matter,pollution characteristicsHong Kong

分类号： P593[天文地球—地球化学]X831[天文地球—地质学]