武汉地区2014年PM2.5时空分布与来源贡献的数值模拟研究

利用耦合了污染源在线追踪模块的化学传输模式NAQPMS (Nested Air Quality Prediction Model System),结合地面细颗粒物(PM2.5)的小时观测数据,模拟了2014年1、4、7、10月4个月份武汉地区PM2.5浓度时空分布特征,量化了本地、武汉城市圈及远距离地区对武汉PM2.5浓度贡献.研究发现,2014年武汉市PM25年均浓度为85.3 μg·m-3,污染天(PM2.5日均值≥75.μg· m-3)占全年总天数的47.9％.细颗粒物的月均值呈现出季节性特征,即冬季污染最为严峻,1月均值为199.1 μg·m-3,PM2.5浓度超标持续一整月;夏季空气质量最好,春秋介于两者之间.模拟的PM2.5平均浓度在空间上大致呈现“城区高,郊区低”的分布态势.污染物区域来源解析发现,武汉市本地排放源贡献在1月最低,为34.1％,表明外来源贡献对长期灰霾的形成起决定性作用.7月本地源影响最显著(65.7％),和毗邻城市源(23.1％)一起成为夏季污染物的主要来源.4月和10月本地排放贡献比分别为49.1％和42.1％.4个月份,武汉城市圈对该市PM2.5浓度的贡献差异不大,范围在20.8％～24.1％.受大尺度天气系统的影响,远距离传输贡献率趋势与本地来源相反,占10.6％～35.3％.研究结果表明污染气团跨界输送对武汉不同季节PM2.5浓度有重要贡献.在冬季大范围污染背景下,污染物区域大范围协同控制才能有效减缓武汉PM2.5污染问题;而夏季对本地及近周边城市的减排措施可以有效改善武汉的空气质量.