京津冀中部夏季大气颗粒物空间分布特征
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ｌａｙｅｒ ｈａｄ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｅｒｏｓｏｌ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｕｎｄｅｒ ２２００ ｍ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ
ｉｎ ｔｒｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｗａｓ ａｒｏｕｎｄ ４５０ ｍ. Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｖｅｒ Ｂｅｉｊｉｎｇ￣Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉ Ｒｅｇｉｏｎ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｆ ６００ ａｎｄ ２４００ ｍꎬ ｓｈｏｗｉｎｇ ａ
ｍｏｎｏｔｏｎｏｕｓｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ａｎｄ ｕｎｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｏｆ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｉｔｉｅｓ ｗｅｒｅ
Ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｕｎｄｅｒ ２２００ ｍ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｒｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬ ｗｈｉｃｈ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０ ３０ ｔｏ ０ ４０ μｍꎬ ０ ５０ ｔｏ
收稿日期: ２０１７￣１２￣０６ 修订日期: ２０１８￣０２￣２８
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｙｕｎ１２ ( Ｙ￣１２) ｐｌａｎｅ ａｓ ｔｈｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒꎬ ａｉｒｃｒａｆｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ａｅｒｏｓｏｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ ｃｅｎｔｒａｌ Ｂｅｉｊｉｎｇ￣Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉ Ｒｅｇｉｏｎ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｍｍｅｒ ｏｆ ２０１６. Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ
较大. 研究显示ꎬ京津冀中部 ６００ 和１ ２００ ｍ大气颗粒物多来源于山东、河南ꎬ经近地面输送ꎻ ２ ４００ ｍ大气颗粒物多来源于内蒙古
地区ꎬ经高空和近地面两种途径输送.
关键词: 大气颗粒物ꎻ 飞机观测ꎻ 数浓度ꎻ 粒径谱分布ꎻ 京津冀区域
中图分类号: Ｘ５１ 文章编号: １００１￣６９２９(２０１８)０５￣０８１４￣０９
摘要: 为研究京津冀地区雾霾成因ꎬ以 Ｙ￣１２( 运￣１２) 飞机为大气颗粒物观测平台ꎬ对 ２０１６ 年夏季京津冀中部大气颗粒物污染特
征进行了观测研究. 结果表明ꎬ天津市颗粒物数浓度垂直分布特征为 １ ５００ ｍ( 以下均为标准气压高度) 以下呈单峰分布ꎬ１ ５００ ｍ
以上呈单调下降ꎬ峰值均出现在 ０ ３５ ~ ０ ４０ μｍ 之间ꎬ峰值的最大值出现在 ９００ ｍ 左右ꎻ颗粒物体积浓度谱呈三峰分布ꎬ分别在
研业务专项( Ｎｏ.２０１６ＹＳＫＹ￣０２３)
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉａｌ ＰｒｏｇｒａｍꎬＣｈｉｎａ ( Ｎｏ.２０１１ＹＱ０６０１１１) ꎻ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ
第５期
孟凡胜等:京津冀中部夏季大气颗粒物空间分布特征
８１ ５
０ ６０ ａｎｄ １ ００ ｔｏ ２ ００ μｍꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｏｃｃｅｒｅｄ ａｔ ａｒｏｕｎｄ ４５０ ｍ.Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ６００ ｍ
ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ６００ ｍ ａｎｄ ２４００ ｍ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ Ｂａｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｈｅｎｇｓｈｕｉ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｒｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬ ｗｈｉｃｈ
ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０ ３０ ｔｏ ０ ４０ꎬ ０ ５０ ｔｏ ０ ６０ꎬ １ ００ ｔｏ ３ ００ μｍ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ ｗｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ
文献标志码: Ａ
ＤＯＩ: １０ １３１９８∕ｊ ｉｓｓｎ １００１￣６９２９ ２０１８ ０３ １７
Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｖｅｒ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｂｅｉｊｉｎｇ￣
Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉ Ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ Ｓｕｍｍｅｒ
２.Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｒｉｔｅｒｉａ ａｎｄ Ｒｉｓｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ
１０００１２ꎬ Ｃｈｉｎａ
３.Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｏｆｆｉｃｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８９ꎬ Ｃｈｉｎａ
ｓｉｎｇｌｅ ｐｅａｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｕｎｄｅｒ １５００ ｍꎬ ｗｈｉｃｈ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｂｏｖｅ １５００ ｍ ｗａｓ ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ. Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｗａｓ ａｂｏｕｔ ９００ ｍ. Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ
层对气溶胶累积的形成有重要影响. 城市间数浓度谱峰值高低受地面颗粒物质量浓度大小影响. 京津冀中部大气颗粒物表面积
浓度谱在 ６００ ｍ 呈三峰分布ꎬ在２ ４００ ｍ 呈双峰分布ꎬ可能是因为２ ４００ ｍ 空中以细粒子为主. 京津冀中部大气颗粒物体积浓度谱
在 ６００ 与２ ４００ ｍ空中均为三峰分布ꎬ而国外为双峰分布ꎬ发现粗粒子峰值粒径范围差别较大ꎬ这是由于国内 ＰＭ ２ ５ 在 ＰＭ １０ 中占比
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ( Ｎｏ. ２０１４ＢＡＣ２３Ｂ０１) ꎻ Ｂａｓｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｕｎｄｓ ｉｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎｏｎｐｒｏｆｉｔ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓꎬ Ｃｈｉｎａ ( Ｎｏ.２０１６ＹＳＫＹ￣０２３)
之间ꎻ ２ ４００ ｍ 表面积浓度谱呈双峰分布ꎬ分别在 ０ ３０ ~ ０ ４０ 和 ０ ５０ ~ ０ ６０ μｍ 之间ꎻ６Байду номын сангаас０ 与 ２ ４００ ｍ 体积浓度谱均呈三峰分布ꎬ
分别在 ０ ３０ ~ ０ ４０、０ ５０ ~ ０ ６０ 和 １ ００ ~ ３ ００ μｍ 之间. 天津市大气颗粒物数浓度谱峰值的最大值出现在 ９００ ｍ 左右ꎬ说明逆温
ｕｎｄｅｒ １５００ ｍ ( ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｗｅｒｅ ａｌｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｈｅｉｇｈｔ.) ｗａｓ ｕｎｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０ ３５ ｔｏ ０ ４０
μｍꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ａｂｏｖｅ １５００ ｍ ｗａｓ ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ. Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｗａｓ ａｂｏｕｔ ９００ ｍ.
０ ３０ ~ ０ ４０、０ ５０ ~ ０ ６０ 和 １ ００ ~ ２ ００ μｍ 之间ꎬ峰值的最大值出现在 ４５０ ｍ 左右. 天津市、保定市和衡水市 ６００ 与 ２ ４００ ｍ 数浓
度谱分布特征为单调下降和单峰分布并存ꎻ６００ ｍ 表面积浓度谱呈三峰分布ꎬ分别在 ０ ３０ ~ ０ ４０、０ ５０ ~ ０ ６０ 和 ０ ９０ ~ １ ００ μｍ
第 ３１ 卷 第 ５ 期
环 境 科 学 研 究
２０１８ 年 ５ 月
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
Ｖｏｌ.３１ꎬＮｏ.５
Ｍａｙꎬ２０１８
孟凡胜ꎬ王飞ꎬ殷宝辉ꎬ等.京津冀中部夏季大气颗粒物空间分布特征[ Ｊ] .环境科学研究ꎬ２０１８ꎬ３１(５) :８１４￣８２２.
ＭＥＮＧ ＦａｎｓｈｅｎｇꎬＷＡＮＧ ＦｅｉꎬＹＩＮ Ｂａｏｈｕｉꎬｅｔ ａｌ.Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｖｅｒ ｃｅｎｔｒａｌ Ｂｅｉｊｉｎｇ￣Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉ Ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ
[ Ｊ] .Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１８ꎬ３１(５) :８１４￣８２２.
０ ３０ ｔｏ ０ ４０ꎬ ０ ５０ ｔｏ ０ ６０ ａｎｄ １ ００ ｔｏ ２ ００ μｍ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ２４００ ｍ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ Ｂａｏｄｉｎｇ
ａｎｄ Ｈｅｎｇｓｈｕｉ ｗａｓ ｂｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬ ｏｎｅ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０ ３０ ｔｏ ０ ４０ μｍꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｒａｎｇｅｓ ｆｒｏｍ ０ ５０ ｔｏ ０ ６０ μｍ. Ｔｈｅ
ＭＥＮＧ Ｆａｎｓｈｅｎｇ １ ꎬ ＷＡＮＧ Ｆｅｉ ３ ꎬ ＹＩＮ Ｂａｏｈｕｉ ２ ꎬ ＧＥＮＧ Ｃｈｕｎｍｅｉ ２ ꎬ ＹＡＮＧ Ｗｅｎ ２ ꎬ ＬＩ Ｗｅｉ １∗ ꎬ ＢＡＩ Ｚｈｉｐｅｎｇ ２
１.Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ＆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｔａｉｙｕａｎ ０３００００ꎬ Ｃｈｉｎａ
京津冀中部夏季大气颗粒物空间分布特征
孟凡胜１ ꎬ 王 飞３ ꎬ 殷宝辉２ ꎬ 耿春梅２ ꎬ 杨 文２ ꎬ 李 伟１∗ ꎬ 白志鹏２
１.山西大学环境与资源学院ꎬ 山西 太原 ０３００００
２.中国环境科学研究院ꎬ 环境基准与风险评估国家重点实验室ꎬ 北京 １０００１２
３.北京市人工影响天气办公室ꎬ 北京 １０００８９
ａｎｄ ２４００ ｍ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ Ｂａｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｈｅｎｇｓｈｕｉ ｗｅｒｅ ｓｉｎｇｌｅ￣ｐｅａｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ. Ｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ６００ ｍ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｒｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ Ｂａｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｈｅｎｇｓｈｕｉꎬ ｗｈｉｃｈ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ
作者简介: 孟凡胜(１９９３￣) ꎬ男ꎬ黑龙江海伦人ꎬ１１７１１６８３８３＠ ｑｑ.ｃｏｍ.
∗责任作者ꎬ李伟(１９６４￣) ꎬ男ꎬ山西太原人ꎬ教授ꎬ硕士ꎬ主要从事环境化学和环境影响战略评价研究ꎬｌｉｗｅｉ＠ ｓｘｕ.ｅｄｕ.ｃｎ
基金项目: 国家重大科学仪器设备开发专项( Ｎｏ.２０１１ＹＱ０６０１１１) ꎻ 国家科技支撑计划课题( Ｎｏ.２０１４ＢＡＣ２３Ｂ０１) ꎻ 中央级公益性科研院所基本科
ｉｎ ｔｒｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｗａｓ ａｒｏｕｎｄ ４５０ ｍ. Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｖｅｒ Ｂｅｉｊｉｎｇ￣Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉ Ｒｅｇｉｏｎ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ａｉｒｂｏｒｎｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｆ ６００ ａｎｄ ２４００ ｍꎬ ｓｈｏｗｉｎｇ ａ
ｍｏｎｏｔｏｎｏｕｓｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ａｎｄ ｕｎｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｏｆ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｉｔｉｅｓ ｗｅｒｅ
Ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｕｎｄｅｒ ２２００ ｍ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｒｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬ ｗｈｉｃｈ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０ ３０ ｔｏ ０ ４０ μｍꎬ ０ ５０ ｔｏ
收稿日期: ２０１７￣１２￣０６ 修订日期: ２０１８￣０２￣２８
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｙｕｎ１２ ( Ｙ￣１２) ｐｌａｎｅ ａｓ ｔｈｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒꎬ ａｉｒｃｒａｆｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ａｅｒｏｓｏｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ ｃｅｎｔｒａｌ Ｂｅｉｊｉｎｇ￣Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉ Ｒｅｇｉｏｎ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｍｍｅｒ ｏｆ ２０１６. Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ
较大. 研究显示ꎬ京津冀中部 ６００ 和１ ２００ ｍ大气颗粒物多来源于山东、河南ꎬ经近地面输送ꎻ ２ ４００ ｍ大气颗粒物多来源于内蒙古
地区ꎬ经高空和近地面两种途径输送.
关键词: 大气颗粒物ꎻ 飞机观测ꎻ 数浓度ꎻ 粒径谱分布ꎻ 京津冀区域
中图分类号: Ｘ５１ 文章编号: １００１￣６９２９(２０１８)０５￣０８１４￣０９
摘要: 为研究京津冀地区雾霾成因ꎬ以 Ｙ￣１２( 运￣１２) 飞机为大气颗粒物观测平台ꎬ对 ２０１６ 年夏季京津冀中部大气颗粒物污染特
征进行了观测研究. 结果表明ꎬ天津市颗粒物数浓度垂直分布特征为 １ ５００ ｍ( 以下均为标准气压高度) 以下呈单峰分布ꎬ１ ５００ ｍ
以上呈单调下降ꎬ峰值均出现在 ０ ３５ ~ ０ ４０ μｍ 之间ꎬ峰值的最大值出现在 ９００ ｍ 左右ꎻ颗粒物体积浓度谱呈三峰分布ꎬ分别在
研业务专项( Ｎｏ.２０１６ＹＳＫＹ￣０２３)
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉａｌ ＰｒｏｇｒａｍꎬＣｈｉｎａ ( Ｎｏ.２０１１ＹＱ０６０１１１) ꎻ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ
第５期
孟凡胜等:京津冀中部夏季大气颗粒物空间分布特征
８１ ５
０ ６０ ａｎｄ １ ００ ｔｏ ２ ００ μｍꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｏｃｃｅｒｅｄ ａｔ ａｒｏｕｎｄ ４５０ ｍ.Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ６００ ｍ
ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ６００ ｍ ａｎｄ ２４００ ｍ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ Ｂａｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｈｅｎｇｓｈｕｉ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｒｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬ ｗｈｉｃｈ
ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０ ３０ ｔｏ ０ ４０ꎬ ０ ５０ ｔｏ ０ ６０ꎬ １ ００ ｔｏ ３ ００ μｍ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ ｗｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ
文献标志码: Ａ
ＤＯＩ: １０ １３１９８∕ｊ ｉｓｓｎ １００１￣６９２９ ２０１８ ０３ １７
Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｖｅｒ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｂｅｉｊｉｎｇ￣
Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉ Ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ Ｓｕｍｍｅｒ
２.Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｒｉｔｅｒｉａ ａｎｄ Ｒｉｓｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ
１０００１２ꎬ Ｃｈｉｎａ
３.Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｏｆｆｉｃｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８９ꎬ Ｃｈｉｎａ
ｓｉｎｇｌｅ ｐｅａｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｕｎｄｅｒ １５００ ｍꎬ ｗｈｉｃｈ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｂｏｖｅ １５００ ｍ ｗａｓ ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ. Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｗａｓ ａｂｏｕｔ ９００ ｍ. Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ
层对气溶胶累积的形成有重要影响. 城市间数浓度谱峰值高低受地面颗粒物质量浓度大小影响. 京津冀中部大气颗粒物表面积
浓度谱在 ６００ ｍ 呈三峰分布ꎬ在２ ４００ ｍ 呈双峰分布ꎬ可能是因为２ ４００ ｍ 空中以细粒子为主. 京津冀中部大气颗粒物体积浓度谱
在 ６００ 与２ ４００ ｍ空中均为三峰分布ꎬ而国外为双峰分布ꎬ发现粗粒子峰值粒径范围差别较大ꎬ这是由于国内 ＰＭ ２ ５ 在 ＰＭ １０ 中占比
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ( Ｎｏ. ２０１４ＢＡＣ２３Ｂ０１) ꎻ Ｂａｓｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｕｎｄｓ ｉｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎｏｎｐｒｏｆｉｔ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓꎬ Ｃｈｉｎａ ( Ｎｏ.２０１６ＹＳＫＹ￣０２３)
之间ꎻ ２ ４００ ｍ 表面积浓度谱呈双峰分布ꎬ分别在 ０ ３０ ~ ０ ４０ 和 ０ ５０ ~ ０ ６０ μｍ 之间ꎻ６Байду номын сангаас０ 与 ２ ４００ ｍ 体积浓度谱均呈三峰分布ꎬ
分别在 ０ ３０ ~ ０ ４０、０ ５０ ~ ０ ６０ 和 １ ００ ~ ３ ００ μｍ 之间. 天津市大气颗粒物数浓度谱峰值的最大值出现在 ９００ ｍ 左右ꎬ说明逆温
ｕｎｄｅｒ １５００ ｍ ( ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｗｅｒｅ ａｌｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｈｅｉｇｈｔ.) ｗａｓ ｕｎｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０ ３５ ｔｏ ０ ４０
μｍꎬ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ａｂｏｖｅ １５００ ｍ ｗａｓ ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ. Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｗａｓ ａｂｏｕｔ ９００ ｍ.
０ ３０ ~ ０ ４０、０ ５０ ~ ０ ６０ 和 １ ００ ~ ２ ００ μｍ 之间ꎬ峰值的最大值出现在 ４５０ ｍ 左右. 天津市、保定市和衡水市 ６００ 与 ２ ４００ ｍ 数浓
度谱分布特征为单调下降和单峰分布并存ꎻ６００ ｍ 表面积浓度谱呈三峰分布ꎬ分别在 ０ ３０ ~ ０ ４０、０ ５０ ~ ０ ６０ 和 ０ ９０ ~ １ ００ μｍ
第 ３１ 卷 第 ５ 期
环 境 科 学 研 究
２０１８ 年 ５ 月
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
Ｖｏｌ.３１ꎬＮｏ.５
Ｍａｙꎬ２０１８
孟凡胜ꎬ王飞ꎬ殷宝辉ꎬ等.京津冀中部夏季大气颗粒物空间分布特征[ Ｊ] .环境科学研究ꎬ２０１８ꎬ３１(５) :８１４￣８２２.
ＭＥＮＧ ＦａｎｓｈｅｎｇꎬＷＡＮＧ ＦｅｉꎬＹＩＮ Ｂａｏｈｕｉꎬｅｔ ａｌ.Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｖｅｒ ｃｅｎｔｒａｌ Ｂｅｉｊｉｎｇ￣Ｔｉａｎｊｉｎ￣Ｈｅｂｅｉ Ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ
[ Ｊ] .Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１８ꎬ３１(５) :８１４￣８２２.
０ ３０ ｔｏ ０ ４０ꎬ ０ ５０ ｔｏ ０ ６０ ａｎｄ １ ００ ｔｏ ２ ００ μｍ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ２４００ ｍ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ Ｂａｏｄｉｎｇ
ａｎｄ Ｈｅｎｇｓｈｕｉ ｗａｓ ｂｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬ ｏｎｅ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０ ３０ ｔｏ ０ ４０ μｍꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｒａｎｇｅｓ ｆｒｏｍ ０ ５０ ｔｏ ０ ６０ μｍ. Ｔｈｅ
ＭＥＮＧ Ｆａｎｓｈｅｎｇ １ ꎬ ＷＡＮＧ Ｆｅｉ ３ ꎬ ＹＩＮ Ｂａｏｈｕｉ ２ ꎬ ＧＥＮＧ Ｃｈｕｎｍｅｉ ２ ꎬ ＹＡＮＧ Ｗｅｎ ２ ꎬ ＬＩ Ｗｅｉ １∗ ꎬ ＢＡＩ Ｚｈｉｐｅｎｇ ２
１.Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ＆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｔａｉｙｕａｎ ０３００００ꎬ Ｃｈｉｎａ
京津冀中部夏季大气颗粒物空间分布特征
孟凡胜１ ꎬ 王 飞３ ꎬ 殷宝辉２ ꎬ 耿春梅２ ꎬ 杨 文２ ꎬ 李 伟１∗ ꎬ 白志鹏２
１.山西大学环境与资源学院ꎬ 山西 太原 ０３００００
２.中国环境科学研究院ꎬ 环境基准与风险评估国家重点实验室ꎬ 北京 １０００１２
３.北京市人工影响天气办公室ꎬ 北京 １０００８９
ａｎｄ ２４００ ｍ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ Ｂａｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｈｅｎｇｓｈｕｉ ｗｅｒｅ ｓｉｎｇｌｅ￣ｐｅａｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ. Ｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ６００ ｍ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｒｉｍｏｄａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ Ｂａｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｈｅｎｇｓｈｕｉꎬ ｗｈｉｃｈ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ
作者简介: 孟凡胜(１９９３￣) ꎬ男ꎬ黑龙江海伦人ꎬ１１７１１６８３８３＠ ｑｑ.ｃｏｍ.
∗责任作者ꎬ李伟(１９６４￣) ꎬ男ꎬ山西太原人ꎬ教授ꎬ硕士ꎬ主要从事环境化学和环境影响战略评价研究ꎬｌｉｗｅｉ＠ ｓｘｕ.ｅｄｕ.ｃｎ
基金项目: 国家重大科学仪器设备开发专项( Ｎｏ.２０１１ＹＱ０６０１１１) ꎻ 国家科技支撑计划课题( Ｎｏ.２０１４ＢＡＣ２３Ｂ０１) ꎻ 中央级公益性科研院所基本科