海南省城市臭氧污染的形成机理研究
批准号：
42065010
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
35.0 万元
负责人：
符传博
依托单位：
学科分类：
气候变化及影响与应对
结题年份：
2024
批准年份：
2020
项目状态：
已结题
项目参与者：
符传博
项目摘要
结项摘要
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中文摘要
城市环境空气质量对海南国际旅游岛形象及中国（海南）自由贸易试验区（港）建设至关重要。迄今为止，针对海南省城市臭氧污染的机理性研究还未见文献报道，本研究拟从城市臭氧浓度时空分布规律，典型臭氧污染的合成场环流特征，臭氧浓度与前体物和气象因子的多元拟合模型，污染时段的外源输送路径及潜在贡献源区，海南省城市发展对臭氧浓度的影响等方面展开研究。该研究成果不仅有助于增强气象和环境部门的城市空气质量预报预测能力，还可以为各级政府及相关部门制定臭氧污染治理措施提供科学依据。
英文摘要
Urban environmental air quality is critical to the image of Hainan International Tourism Island and the construction of China (Hainan) Free Trade Pilot Zone (Port). However, research on the mechanism of the urban ozone pollution in Hainan Province has not been reported in the literature. The spatial and temporal distribution of urban ozone concentration, the synthetic field circulation characteristics of typical ozone pollution, multivariate fitting model of ozone, precursors and meteorological factors, external source transport path and potential contributed source area during the polluted period, and the impact of urban development in ozone concentration of Hainan Province were analyzed in this study. The results could not only help to enhance the forecasting ability of the urban air quality for the meteorological and environmental departments, but also provide scientific basis for the governments and relevant departments to formulate ozone pollution control measures.
城市环境空气质量对海南国际旅游岛形象及中国（海南）自由贸易试验区（港）建设至关重要。迄今为止，针对海南省城市臭氧污染的机理性研究还未见文献报道。本研究主要利用海南省（三沙市除外）18个市县的环境监测数据和气象观测数据，以及ERA5再分析资料，结合经验正交函数分析（EOF）方法、合成分析、相关分析、多元回归模型、潜在源区贡献因子算法（PSCF）和权重轨迹方法（CWT）方法，对海南省城市臭氧污染特征及内在形成机理展开研究。通过项目的实施，取得了如下成果：（1）分析了海南省及重点城市（海口市和三亚市）不同尺度的臭氧浓度时空变化规律；（2）提取了海南区域性臭氧污染样本，构建不同时段的环流形势场，给出了臭氧污染的天气系统配置，发现海南区域性臭氧污染与北方冷空气活动密切相关；（3）对比分析气象因子和前体物与臭氧浓度的相关性，建立了臭氧浓度与影响因素之间的多元回归数学模型，给出了影响海南省臭氧浓度主控气象因子分别为降水、气压和相对湿度。（4）开展了海南省臭氧污染的外源输送路径和潜在贡献源区研究：利用HYSPLIT后向轨迹模型聚类分析了影响海南省的气流轨迹，发现冬季风影响下，内陆气流和沿海气流容易造成海南城市臭氧浓度超标，江西、浙江、福建和广东等省份是海南省臭氧污染的主要贡献源区。（5）计算了海南社会经济发展指标与臭氧浓度的相关关系，发现GDP、人口、能源消耗总量和民用汽车拥有量成负相关关系，与单位GDP能耗和城市绿地面积成正相关关系。（6）发表论文17篇（EI收录7篇），论著2部；发明专利1项，软件著作权1份，同时项目成果已经应用到指导海南省气象部门和环境部门的预报业务工作中。该研究对海南省各级政府及相关部门制定合理有效的臭氧污染治理措施和政策具有重要的参考意义。
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