典型湿地边界层特征及其对区域雾霾天气形成及影响的观测研究

It has the unique boundary layer due to energy exchange between the wetland and atmosphere. It was indicated that heteropical underlying surface could change meteorological field and environmental factors,and then have a impact on regional atmospheric diffusion ability and environment. Based on Panjin wetland in Liaoning central region,taking Liaoning central region as research object, by using data from the eddy covariance instrument , wind profiling radar, sounding flybrow, unmanned operation air sounding plane,combining with weather station data in wetland and Liaoning central region , PM2.5 concentration and visibility data in environmental monitor station , observational research of boundary layer of wetland and regional fog and haze will be implemented in the project. Aiming to atmospheric dynamic ,water and land influence, change of tempature and humidity ,PM2.5 concentration and their change in space-time in wentland and regionl fog and haze influenced by wentland ,and according to 4 years synchronous observational research of wetland boundary layer and environmantal factors in regional fog and haze ,wetland impact on regional atmospheric diffusion and environment could be known. Moreover, through numerical simulation and data analysis on wetland and Liaoning central region weather and climate , environment and correlations between wetland and regional fog and haze, the effect of wetland on regional fog and haze could be preliminary confirmed.

湿地大气间相互作用形成特有的边界层结构特征，对区域天气产生影响，影响区域大气扩散能力及大气环境。本项目以盘锦湿地作为研究对象，以大气环境问题突出的辽宁中部地区为研究区域，以涡动相关、边界层探空和环境监测技术，开展4年定点与流动观测，以获取湿地下垫面边界层动力、热力、PM2.5浓度、能见度等资料，以及雾霾天气中辽宁中部地区边界层中大气环境特征要素及变化的资料，结合区域中地面、高空、能见度资料及湿地长期资料，通过数据观测、分析，数值模拟方法，试图通过湿地边界层及区域雾霾天气中大气环境要素的同步综合观测，针对湿地及其影响下的区域雾霾天气在动力、水陆影响、温湿、PM2.5浓度以及这些因素在时间和空间上分布的变化，对与之联系的天气、环境因素的关系进行分析研究，揭示湿地边界层特征及其对区域大气扩散和大气环境的影响。认识湿地对区域雾霾天气的影响及它们之间的相互关系，揭示湿地对区域雾霾天气产生影响机制。

项目研究主要以盘锦湿地作为研究对象，以辽宁中部地区为研究区域，通过基础观测试验，针对湿地及区域雾霾天气温湿、颗粒物在时间和空间上分布的变化，对应的天气气候和环境因素的关系进行分析研究，揭示湿地及区域大气扩散对大气环境的影响，了解湿地与区域雾霾天气的影响的相互关系。.通过资料分析，研究了湿地及辽宁中部地区天气气候特征，雾霾形成的天气形势。结果显示，区域雾霾形成的地面天气形势主要为高压类、低压类、均压类，低压类中长白山小高压是影响区域特有的地面天气形势。秋冬季节以及不利天气背景场下，易发生雾霾天气；分析盘锦湿地低空风温特征对及大气混合层高度、稳定度的变化规律,对比风廓线幂指数，分析了低空风垂直变化规律。结果显示，湿地地区风速随着高度逐渐加大。200～300m高度之间有一个风速相对稳定、风向切变区域。不同稳定度条件下，垂直方向风速廓线形式与典型乡村地区具有一致性。不稳定层结中混合层高度呈现明显的日变化特征；针对区域代表的沈阳地区，对2km以下的近地面逆温层的频率、厚度、强度进行统计分析。结果表明，沈阳地区同期逆温层厚度、强度较大。雾霾天气与逆温层的频率及厚度存在一定的相关性，与逆温层的强度相关性不大；对比研究认为，盘锦湿地低空层结风温特征与周边区域具有相似的特征，边界层变化具有基本趋势变化的一致性；利用MM5/Calpuff模拟特定时期雾霾发生过程的天气背景、扩散与边界层结构。结果表明，雾霾天气过程中，地面风与污染物扩散呈现一致性。雾霾天气中区域间污染物传输的影响较小。区域中地面至850hPa垂直风场上，在雾霾天气发生时近地面低空均有位涡的高值中心，为弱上升气流，向上为位涡的低值区，下沉气流明显。地面至1500m高空垂直方向温度场，典型雾霾天气发生时早晚近地层低空均有明显的逆温。.项目在研究东北辽宁中部地区雾霾与湿地地区影响及关系上，取得了一些基础观测分析成果，对于了解揭示特殊环境对大气环境的影响机制有一定的的参考科学价值。