京津冀地区气溶胶直接辐射效应及其对地面臭氧浓度影响

气溶胶通过直接辐射效应、间接辐射效应和非均相反应过程影响近地面臭氧浓度,本文基于大气化学模式WRF/Chem,分别模拟2015年和2021年有无考虑气溶胶直接辐射效应时的京津冀地区气象和臭氧浓度变化,以期通过模式敏感性试验厘清该区域气溶胶直接辐射效应及其对臭氧影响,为"十四五"细颗粒物和臭氧协同控制提供理论支撑.研究表明:2021年京津冀地区气溶胶直接辐射效应导致该地区到达地面太阳辐射降低了7.58 W·m-2(7.6％),气温下降了0.15 ℃,混合层厚度下降了3.2％,相对湿度增加了0.9％,气象条件整体趋向于不利于臭氧生成,降低区域臭氧浓度0.81％(0.77μg·m-3),但与2015年相比,由于PM2.5浓度大幅度降低,气溶胶直接辐射效应明显减弱,该减弱使得区域臭氧平均浓度增加了0.8％(0.7～0.8μg·m-3),臭氧超标天数增加了3％(1d),该作用与实际臭氧浓度增幅相比仅为其1/15.此外,气溶胶直接辐射效应对臭氧浓度的影响有明显的季节差异,冬、春、秋季臭氧浓度下降更为明显,夏季多因素综合平衡,臭氧浓度变化较小,近年来细颗粒物浓度下降,仅考虑气溶胶直接辐射效应,增加的主要是春季和秋季的臭氧,幅度分别达到1.28％和3.2％,浓度分别增加1.01μg·m-3和2.15μg·m-3.