京津冀地区是我国空气污染相对较严重的区域之一,尽管人为排放是导致污染的主因,但是不利的气象条件也是因素之一。提高空气污染气象条件的预报能力和预报时效,对于合理安排节能减排,治理污染具有重要的实际意义。近年来的研究表明平流层系统的变化可对对流层天气气候产生影响,但能否对京津冀地区的环境产生影响还不清楚。
饶建博士等人以提高空气污染气象条件的预报时效为出发点,探讨了平流层爆发性增温期间京津冀地区PM2.5浓度的变化,最新研究成果发表在ATMOSPHERIC RESEARCH上。研究结果表明强SSW前期,对流层行星波活动增强,可导致东亚冬季风增强,京津冀地区的空气污染扩散条件较好,不利于污染物的积聚,PM2.5浓度偏低;SSW爆发期行星波上传加强,而对流层扰动逐渐减弱(东亚冬季风强度减弱),京津冀地区气温升高、风力减小,空气污染扩散条件变差,PM2.5浓度迅速上升;SSW爆发后期,平流层异常信号向下传播,可导致对流层东亚冬季风重新增强,京津冀地区空气污染扩散条件有利于污染物的扩散,PM2.5浓度逐渐下降。根据研究,平流层天气系统的变化将早于对流层半个月左右,然后向下传播影响对流层,此项研究成果可将冬季SSW爆发期间的空气污染扩散条件的预报时效提前两周以上。
图1 2018和2019年冬季北极平流层爆发性增温期间极地平均气温、60N纬向平均纬向风和极地平均位势高度异常演变。
图2 2018和2019年冬季北极平流层爆发性增温期间京津冀地区PM2.5浓度分布
论文信息:
Lu Q , Rao J , Guo D , et al. Downward propagation of sudden stratospheric warming signals and the local environment in the Beijing-Tianjin-Hebei region: A comparative study of the 2018 and 2019 winter cases[J]. Atmospheric Research, 2021, 254(5542):105514. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2021.105514