深圳一次冷锋前高压脊影响下重度霾污染过程的数值模拟

利用WRF-Chem模式,模拟了2014年1月3—4日深圳市发生的一次冷锋前大陆高压脊影响下的重度霾污染天气过程的发生、发展及消散各阶段的温度场、风场、大气边界层以及污染物的三维结构特征,分析了PM2.5时空变化特征及与气象环境场的关系,结果表明:(1)模式对该次重霾污染天气过程PM2.5模拟值与实测值的相关性较好,能够较好地再现该次霾过程的污染物质量浓度场特征,但PM2.5质量浓度整体略偏大;(2)PM2.5质量浓度模拟结果表明,高质量浓度位于深圳中西部地区,中西部污染较东部严重,PM2.5污染时段主要出现在20:00—02:00,与霾严重时段相吻合;(3)通过分析此次污染过程温度场、风场、大气边界层以及污染物的三维结构,首要污染物PM2.5质量浓度的分布与大陆高压脊影响下造成的持续大范围弱北风、强下沉气流、较低的大气边界层以及逆温层有密切关系。持续弱北风和强下沉气流不利于污染物的水平和垂直扩散,较低大气边界层促进污染物在边界层内快速积累;逆温层的存在进一步抑制了大气垂直扩散能力,使得霾天气加剧。