近年来，随着经济的高速发展及城市化进程加快，区域性近地面臭氧（O3）污染问题受到了越来越多关注。高浓度O3会影响人体健康，对植物生长发育、农业生产和生态环境造成严重危害。由于人为排放的增加和气象条件的影响，我国臭氧污染呈现加重的趋势。前期研究表明高温是导致近地面臭氧污染形成的重要原因，在全球变暖背景下，我国有可能面临更严重的污染和更严重的环境负担。
近期，我院硕士研究生毛佳同学、卢楚翰教授与中科院大气物理研究所王莉莉副研究员合作研究，探讨了2018年8月2日至8月3日中国华北地区极端高温条件下臭氧污染形成的原因及其背后的气象物理机制。受高温异常影响，该期间华北区域遭受了严重的区域性臭氧污染。此次过程中，79个城市中有63%以上的城市遭受了O3污染，MDA8 O3的最大值达到268μg/m3。
研究表明，此次华北地区的O3污染与异常高温具有重要联系，二者相关系数为0.69。污染期间，华北上空的局地高压(35°N-42.5°N, 112.5°E-132.5°E)为O3的形成创造了高温低湿的有利气象条件。通过分析200hPa水平风波动活动通量，结果表明中高纬度Rossby波传播是导致该高压形成的主要原因。此外，极涡的分裂活动使得Rossby波振幅增强，局地高压得以维持发展。台风“云雀”与局地高压之间二次环流的下沉支一方面进一步促进了局地高压的增强；另一方面，深厚的下沉运动有利于平流层臭氧被输送到近地面。本研究探讨了影响华北地区高温异常的气象动力机制及其对近地面污染的影响，有助于更好地认识全球变暖背景对区域O3污染的影响。
Fig. 1 Schematic representation of the meteorological formation mechanism for the extreme-temperature-induced regional ozone pollution over the North China.
文章信息：
Lu, C., J. Mao, L. Wang, Z. Guan, G. Zhao, and M. Li. 2021. 'An unusual high ozone event over the North and Northeast China during the record-breaking summer in 2018', J Environ Sci (China), 104: 264-76.