北京城市与西北远郊地表臭氧浓度梯度移动监测研究

论文摘要

北京城市与区域臭氧浓度逐年升高,对自然生态系统已经构成影响。但地表臭氧在北京城市与远郊梯度空间上的连续递变特征机制尚不清楚。采用移动监测车,搭载臭氧分析仪,选择夏季典型臭氧污染天气,以北京教学植物园为对照点,从北京城市中心向西北远郊方向,多点位连续测定地表臭氧浓度。通过分析臭氧浓度和采样点周围归一化植被指数(NDVI)的关系以及典型臭氧污染情况下的天气形势和气团轨迹,探讨北京城市和区域臭氧浓度连续空间变化特征及机制。结果表明:(1)北京西北山区森林区域臭氧浓度显著高于"城市区域",约为城市区域的2.00倍。十三陵是地表臭氧浓度的分界点,从十三陵开始臭氧浓度陡然升高,在西北山区方向保持在高水平。空间上从高到低的顺序是西北山区(254.68μg/m~3)>对照点教学植物园(220.89μg/m~3)>城市支路(162.84μg/m~3)>城市快速路和高速路(103.24μg/m~3);(2)植被分布影响臭氧空间格局。在相同时间范围内,臭氧浓度和NDVI正相关,随NDVI增加臭氧浓度呈Logistic增长;(3)西北山区地表臭氧空间变异系数为0.11,城市支路上平均为0.28,城市快速路上为0.26,高速公路上为0.36。山区地表臭氧浓度的空间变异系数最小,高速公路最大,城市快速路、城市支路空间变异较大;(4)大范围均压场、高压后部、低压前部等稳定型天气型易造成南向弱气流,能够把空气污染物输送到西北远郊,但本研究中监测到的西北山区高浓度臭氧并非当天从城区输送而来。北京城市与区域臭氧格局与植被的关系及成因需要深入研究。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 监测仪器
•   1.2 监测方法
•   1.3 数据处理
• 2 结果与分析
•   2.1 监测期间的环境因子变化
•     2.1.1 温度日变化
•     2.1.2 相对湿度日变化
•     2.1.3 风矢量日变化
•     2.1.4 光强日变化
•     2.1.5 臭氧浓度日变化
•   2.2 臭氧浓度和气象因子的关系
•   2.3 典型污染期间地表臭氧浓度城市郊区梯度特征
•   2.4 不同时间段,城市和郊区不同地点臭氧浓度的差别
•   2.5 臭氧浓度和植被的关系
•   2.6 城乡臭氧浓度空间变异及对照点时间变异
•   2.7 典型污染期间郊区臭氧后向轨迹分析及天气形势
• 3 讨论
•   3.1 臭氧污染的气象原因
•   3.2 北京城市与区域臭氧空间分布特征
•   3.3 远程输送对臭氧污染的影响
•   3.4 高浓度臭氧和植被的可能关系
•   3.5 臭氧浓度空间变异的可能原因
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张红星,韩立建,任玉芬,姚余辉,孙旭,王效科,周伟奇,郑华

关键词: 北京,臭氧浓度,移动监测,归一化植被指数

来源: 生态学报 2019年18期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京城市生态系统研究站

基金: 国家自然科学基金项目(71533005,31600333),国家重点研发计划(2016YFC0202701,2016YFC0503004,2017YFF0207303,2017YFE0127700)

分类号: X515;X831

页码: 6803-6815

总页数: 13

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