长江三角洲西部地区PM2.5输送轨迹分类研究

长三角4个省会（直辖市）城市（上海、南京、合肥、杭州）中，合肥与南京的PM_2.5浓度演变有较高的一致性。应用聚类分析的方法对2013-2015年合肥非降水日（日降水量低于10 mm）100 m高度（代表近地层）和1000 m高度（代表边界层中上部）的72 h后向轨迹进行分类，结合合肥2013-2015年PM_2.5日均浓度资料，探讨近地层和边界层中上部输送轨迹与长三角西部PM_2.5浓度的关系。近地层和边界层中上部分别得到7组和6组不同的后向轨迹；不同输送轨迹对应的PM_2.5浓度、重污染（重度以上污染，PM_2.5日均浓度大于150 μg/m³）天数、能见度、地面风速、相对湿度等都有显著不同，尤其是在近地层。100 m高度，平均长度最短、来向偏东的轨迹组对应的PM_2.5浓度均值最高（约是组内均值最低值的2倍）、重污染天数最多，且占比最高（30%），重污染日对应的气流在过去72 h下降高度均值仅28 m，明显低于其他PM_2.5污染等级日；来向偏西北、长度较短的轨迹组，PM_2.5浓度均值和重污染天数为第2高，这一类轨迹占比14%，气流到达本地前存在明显的下沉运动，反映了远距离输送加剧本地PM_2.5重污染的特征。这两类轨迹常对应PM_2.5日均浓度的上升。PM_2.5平均浓度最低的2个轨迹组分别是来自东北和西南的较长轨迹组，所占比例分别为6.4%和10.3%，这2类轨迹往往对应着PM_2.5日均浓度下降。1000 m高度的结果与100 m高度结果类似，但PM_2.5平均浓度的组间差异不及100 m高度，与2001-2005年PM₁₀浓度与输送轨迹的关系不同。对3 a中84个重污染日两个高度的后向轨迹进行聚类，近地层和边界层中上部各得到7类和6类PM_2.5重污染日的天气形势。近地层92%的重污染日对应的海平面气压形势场上，从华北到华东属于均压区，气压梯度小，轨迹来向以偏东到偏北方向为主，垂直方向延伸高度在950 hPa以下。1000 m高度，77%的重污染日属于相对较短的轨迹组，对应的850 hPa高度场特征为从中国西北（新疆）到东南受高压控制，长三角或位于高压底部，或位于两高压之间的均压区。这对PM_2.5浓度预报有较好的指示意义。

Transport patterns of PM2.5 in the western Yangtze River Delta district, China