大(dà)氣邊界層内是大(dà)氣污染頻(pín)發的主要區域。爲了探究大(dà)氣污染物(wù)的垂直分(fēn)布狀況和變化規律,在中(zhōng)國第一(yī)高樓——浦東的上海中(zhōng)心大(dà)廈的不同高度開(kāi)展了包括PM2.5、O3、CO及NOx在内的多種污染物(wù)濃度和氣象要素的長期連續在線監測,爲區域大(dà)氣污染成因分(fēn)析、預警和防控提供重要的基礎數據及研判依據。
以2022年5月10日顆粒物(wù)的垂直廓線箱體(tǐ)圖爲例,可以很明顯發現高空的顆粒物(wù)濃度顯著高于近地面(約爲近地面的2倍)且随高度的下(xià)降而穩定降低,此爲典型的區域傳輸特征,表明高空污染氣團由于風速較快而先期到達城市上空。
與之相反的是在大(dà)多數夜間,由于受近地面逆溫層影響,地面排放(fàng)或形成的顆粒物(wù)不易通過湍流擴散至高空,故經常性呈現近地面濃度較高而高空濃度較低的特征,比如通過分(fēn)析2022年5月2日夜晚PM2.5濃度的垂直廓線箱體(tǐ)圖可以發現,顆粒物(wù)濃度随高度上升而顯著下(xià)降,高空潔淨度較高;同時,通過觀測數據可以準确量化夜間邊界層的高度,發現當晚其随時間呈現緩慢(màn)下(xià)降趨勢,由0點的410 m逐漸降到5點的200 m左右。
不同高度的O3濃度表現出随高度增加而增加的特征。
高空太陽輻射更強,光化學反應更充分(fēn),加之夜間殘留層内儲存較多O3,導緻了高層O3濃度較高。
近地面(30 m)附近排放(fàng)的較多NO 消耗了O3,導緻NO由地面向上輸送的量減少,在較高高度上的NO較少、O3累積。
平流層和對流層之間的交換作用使部分(fēn)平流層O3向下(xià)傳輸,導緻對流層内的O3濃度升高。