野外站定位观测与环境气象条件与空气质量变化研究

2019年10月建站以来，针对环珠江口地处低纬、下垫面复杂等特点，在增城基地、广州基地、深圳气象塔基地、东澳岛基地、平沙基地5个基地的环珠江口地区边界层气象条件、气候资源、环境空气质量变化的长期野外定位观测，初步建立了增城基地、广州基地的数据库和应用平台。

野外站站长范绍佳教授团队利用历史资料开展了环珠江口边界层气象条件、环境空气质量变化有关的规律机制、预测预警等研究，还克服新冠疫情影响，利用中山大学环境气象综合观测车和租赁的臭氧走航车，2019年10月－2020年12月在珠三角、珠三角至粤北地区，开展了10多次走航和定点探测；进一步摸清了珠三角PM_2.5和臭氧污染与边界层气象条件的关系。图1至图6分别给出4次典型走航的部分结果。

图1　2019年10月21日珠三角环境气象综合观测车走航结果

图2　2019年11月珠三角环境气象综合观测车和臭氧走航车联合走航结果

图3　2020年7月珠三角－粤北环境气象综合观测车和臭氧走航车联合走航结果

图4　2020年6月12日珠三角环境气象综合观测车的走航结果

图5　2020年珠海空气污染物输送通道及污染过程气象影响研究主要结果

此外，2020获解放军防化院委托横向研究项目2项，2020年9月和解放军防化院合作，在东澳岛基地开展了为期15天的全国首次岛礁SF6示踪大气扩散试验，为我国国防事业做出了贡献。

图6　2020年9月珠海东澳岛全国首次岛礁SF6示踪大气扩散试验

上述研究已取得重要成果，发表的主要学术论文有：

1. Zhiheng Liao, Jielan Xie ,Xingqin Fang,Yu Wang ,Yu Zhang, Xinqi Xu ,Shaojia Fan（通讯作者）, Modulation of synoptic circulation to dry season PM_2.5 pollution over the Pearl River Delta region: An investigation based on self-organizing maps, Atmospheric Environment，2020, 230 ,117482, https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.117482
2. Zhiheng Liao,Zhenhao Ling,Meng Gao,Jiaren Sun,Wei Zhao,Pengkun Ma,Jiannong Quan, Shaojia Fan（通讯作者）, Tropospheric Ozone Variability Over Hong Kong Based on Recent 20 years (2000–2019) Ozonesonde Observation. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2021,126,　e2020JD033054.　https://doi.org/10.1029/2020JD033054
3. FANG Ren-zhi，WANG Ye，LAN Chang-xing，ZHANG Zhi-jie，ZHENG Dan， LAN Guang-dong ，WANG Bao-min ，Detecting near-surface coherent structure characteristics using wavelet　transform with different meteorological elements. J Trop Meteor, 2020, 26(4): 453-460
4. 谢洁岚，卢超，高瑞泉，王宝民，孙天乐，何龙，范绍佳，深圳356米气象塔观测数据的质量控制方法和空气动力学参数研究，热带气象学报，2020，36(2)：189-198
5. 陈虹颖，赵新锋，何志东，范绍佳，2000—2016年珠海市酸雨变化特征及酸雨概念模型，环境科学学报，2020，40(6) : 1998-2006