帕米尔高原作为“中巴经济走廊”建设的关键区域,其特殊的地理位置对新疆乃至整个“中巴经济走廊”近地面臭氧的排放和运输过程起着至关重要的作用。探究帕米尔高原近地面臭氧质量浓度变化特征和潜在源区,对减少该地区环境及气候影响评估的不确定性具有重要意义,研究结果可为新疆地区乃至中亚大气污染治理和生态文明建设提供重要参考。
本研究基于帕米尔高原大气成分观测站多年连续监测数据,运用HYSPLIT模式(聚类分析)、潜在源贡献因子分析法(PSCF)、浓度权重轨迹分析法(CWT)等,系统研究了臭氧的污染特征及不同季节的潜在源。主要研究发现:
1.2022~2023帕米尔高原臭氧年均浓度变化表现出先增加后降低的趋势,2023年O3质量浓度污染整体高于2022年,且8 h滑动平均值[ρ(O3-8h)]分别为63.34和65.76 μg·m-3;
2. 夏季的臭氧浓度平均值最高,春季次之,分别为达87.22 μg·m-3和72.42 μg·m-3。各个季节的温度、相对湿度、风速等气象因素对O3-8h质量浓度的影响较为明显,气压对其影响较弱;
3. 夏季和秋季,受塔克拉玛干沙漠沙尘天气影响,本地人类活动排放的污染物对O3-1h污染物质量浓度的影响较大;
4. 浓度权重轨迹结果显示,污染贡献区主要集中在我国与巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦交界地区.夏季高值区(WCWT>70 μg·m-3)出现出现在喀什、阿富汗东部和塔吉克斯坦南部等温度较高的地区。
本研究填补了帕米尔高原臭氧污染浓度特征、输送路径和潜在源的研究空白,研究成果不仅为新疆区域大气污染治理提供了决策支撑,也为我国西部高原地区科学有效的开展臭氧防治工作以及大气颗粒物跨境传输过程的数值模拟提供科学参考。
相关成果以“Characteristics and potential source areas of ozone pollution in Pamir Plateau”为题发表在Science of the Total Environment,论文第一单位为中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,第一作者为兰州理工大学能源与动力工程学院康永德副教授,通讯作者为中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所刘新春研究员。
该研究得到了中国沙漠气象科学研究基金资助(Sqj2022009)、新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D01A364)、国家重点基金 (42030612)的联合支持。
原文信息:Kang Yongde , Liu Xinchun ,Characteristics and potential source areas of ozone pollution in Pamir Plateau.. Science of the Total Environment 967 (2025) 178783. https://doi.org/10.1016/j.scitoten.2025.178783.
(作者:刘新春 校对:张旺 审核:姚俊强)
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