Die Ergebnisse des Experiments „Comprehensive Observation on the Atmospheric Boundary Layer Threedimensional Structure“ (COATS) wurden kürzlich online veröffentlicht in Wissenschaft China Geowissenschaften. Diese Studie erweitert das Verständnis des physikalischen Mechanismus und der räumlichen Struktur der atmosphärischen Grenzschicht (ABL) während der Dunstverschmutzung.
Von 2016 bis 2020 führte die Peking-Universität zusammen mit der Chinesischen Akademie der Meteorologischen Wissenschaften und dem Institut für Atmosphärenphysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften das COATS-Experiment in der Nordchinesischen Tiefebene (NCP) durch. Das COATS-Experiment nutzte eine räumliche Anordnung „Punkt-Linien-Oberfläche“ und erhielt sowohl räumlich-zeitliche Profile der meteorologischen und Umweltelemente im ABL als auch die turbulenten Transportdaten von Feinstaub (PM2,5) im Winter und Sommer.
Das COATS-Experiment brachte neue Erkenntnisse zur räumlichen Strukturheterogenität der ABL und ihrem Einfluss auf die räumliche Verteilung von Schadstoffen. Es wurden dreidimensionale Strukturbilder des ABL während der Dunstverschmutzung im NCP erhalten. Es wurde festgestellt, dass die durch das Taihang-Gebirge angepasste räumliche Struktur des ABL für die heterogene Verteilung der Dunstverschmutzung im NCP verantwortlich ist und dass durch Berge verursachte vertikale Zirkulationen die Bildung erhöhter Schadstoffschichten fördern können. Hervorgehoben wurden die Beschränkungen der atmosphärischen Innengrenzen für die horizontale Diffusion von Schadstoffen.
Darüber hinaus wurden die typische thermische Struktur anhaltender starker Dunstereignisse und der Schadstoffentfernungsmechanismus durch tiefliegende Jets aufgedeckt. Der quantitative Beitrag der ABL-Prozesse zum Schadstofftransport und -diffusion in verschiedenen Jahreszeiten wurde bewertet. Der Begriff „Aerosolakkumulationsschicht“ wurde definiert und die Anwendbarkeit der Materialmethode zur Bestimmung der atmosphärischen Grenzschichthöhe geklärt. Ein Messsystem zur Ermittlung des turbulenten Flusses von PM2,5-Konzentrationen wurde entwickelt und das Verständnis des turbulenten Transports von PM2,5 zwischen Boden und Atmosphäre erweitert.
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Qianhui Li et al, COATS: Umfassende Beobachtung der dreidimensionalen Struktur der atmosphärischen Grenzschicht während der Dunstverschmutzung in der Nordchinesischen Tiefebene, Wissenschaft China Geowissenschaften (2023). DOI: 10.1007/s11430-022-1092-y