Qian, J. and H. Liao, 2024: Effectiveness of precursor emission reductions for the control of summertime ozone and PM2.5 in the Beijing–Tianjin–Hebei region under different meteorological conditions. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-024-4071-4. (in press)
http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/doi/10.1007/s00376-024-4071-4
中国大气复合污染专题
不同气象条件下前体物减排控制大气污染的有效性
大气污染的发生与气象条件和人为排放密切相关。臭氧（O3）和细颗粒物（PM2.5）是我国主要的大气污染物，挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物（NOx）作为两者的共同前体物，对其减排是治理二次大气污染物的基本举措。O3和PM2.5的浓度变化对于气象场的变化是非常敏感的，但目前针对O3和PM2.5对前体物减排响应的研究并没有关注到减排措施在不同气象条件下的效果。
南京信息工程大学廖宏教授团队基于观测浓度和大气化学传输模式（GEOS-Chem）的模拟结果，将京津冀地区的网格样本分别根据2米温度（T2）和相对湿度（RH）的数值进行分组，通过集成分析量化了不同温度和湿度条件下污染物浓度对前体物减排的响应。
研究发现，在不同气象条件下，减排措施的有效性有所不同。针对控制京津冀地区的夏季O3（图1），VOCs减排力度越大O3浓度下降越大，且温度越高减排效果越显著，而O3浓度的降幅随RH增加呈双峰变化（峰值出现在RH=30%−35%和55%−60%区间）。
图1 前体物减排导致的MDA8 O3浓度的变化在不同温度和湿度区间的表现。
例如VOCs和NOx排放量分别削减50%和10%，MDA8 O3在T2 ≤ 20℃区间下降0.7%而在> 32℃区间能下降5.4%，在RH为55%−60%时能下降5.2%。对于夏季PM2.5的控制（图2），减少NOx排放的同时减少较小比例的VOCs排放是最佳的措施，较高温度和较高湿度条件下的减排效果更好。如在VOCs和NOx排放量同时削减10%的情况下，PM2.5浓度在T2 ≤ 20℃区间降低0.7%而在> 32℃区间能降低3.5%，在RH ≤ 30%区间下降1.3%而在> 60%区间能下降3.7%。
图2 前体物减排导致的PM2.5浓度的变化在不同温度和湿度区间的表现。
研究的结果为有效开展前体物减排控制大气污染提供了新思路。研究由国家自然科学基金（91744311）资助，已收录在《大气科学进展》正在组织的“中国大气复合污染专题” 中，欢迎点击查看更多专题文章。
主要作者介绍
钱静
南京信息工程大学环境科学与工程学院博士研究生。
廖宏
南京信息工程大学环境科学与工程学院院长，博士生导师。先后主持中国科学院首批战略性先导科技专项项目、科技部973项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金创新研究群体项目和重大项目等。主要从事大气环境和气候变化的数值模拟研究，在国内外学术期刊发表论文300余篇。
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