중국 동부의 양쯔강 삼각주 지역에서 여름 스모그에 대한 O 3 수송의 중요한 메커니즘

초록. 심각한 오존(O3) 오염 사건은 특정 시기에 중국 동부의 몇몇 지역, 예를 들어 양쯔강 삼각주(YRD)를 괴롭힌다. 그러나 이러한 심각한 오염 사건에 기여하는 형성 메커니즘, 즉 기상 요인은 여전히 불분명하다. 2016년 8월 22일부터 25일까지 YRD 지역에 걸쳐 심각한 여름 스모그가 발생했다. 이 사건은 8월 25일 난징, YRD 서부의 도시 지역에서 300 µg m−3를 초과하는 시간당 표면 O3 농도를 보였다. 이 기간 동안 기상 패턴은 지표 근처의 우세한 동풍과 지속적인 고온으로 특징지어졌다. YRD 지역, 특히 YRD 서부의 극단적인 값에 대한 이 O3 오염 사건의 형성 메커니즘은 관측 데이터를 사용하고 화학을 포함한 기상 연구 및 예측 모델(WRF-Chem) 시뮬레이션을 통해 조사되었다. 결과에 따르면 8월 25일 YRD 서부 지역의 극도로 높은 표면 O3 농도는 주로 야간 잔여층(RL)에서의 지역 O3 수송과 대기 경계층의 일일 변화로 인한 것이었다. 8월 24일, YRD 동부 지역의 주간 혼합층에서 220 µg m−3의 피크 값을 가진 높은 O3 수준이 발생했다. 8월 24일부터 25일 사이의 밤 동안, 표면 근처에 얕고 안정된 경계층이 형성되어 RL을 표면과 분리했다. 분리된 RL의 오존 농도는 상당히 일정하게 유지되어 이 층에 O3가 풍부한 “저수지”가 형성되었다. 이 저수지는 야간 동안 질소 산화물(NO) 적정이나 건조 침착으로 인한 O3 소비가 없었기 때문에 지속되었다. 하층 기압계를 지배하는 우세한 동풍은 YRD 동쪽에서 서쪽으로의 야간 RL에서의 O3가 풍부한 이 기단의 지역 수송을 안내했다. 지역 O3 수송이 YRD 서부의 RL에 도달했을 때, RL 내 O3 농도가 축적되어 8월 25일 해가 뜨는 시간에 난징 서부 지역에서 200 µg m−3로 상승했다. 해가 뜬 후 주간 대류 경계층의 발달은 RL의 소멸을 초래했으며, 대류 경계층의 수직 혼합은 O3가 풍부한 RL 공기를 상층에서 O3가 부족한 지면 공기로 균일하게 재분배했다. 이 순수한 하향 수송 플럭스는 최대 35 µg m−3 h−1에 달하며, 상당한 표면 O3 축적에 기여하여 8월 25일 YRD 서부 지역에서 심각한 주간 O3 오염을 초래했다. 이 연구에서 드러난 야간 RL을 통한 지역 O3 수송의 메커니즘은 O3 오염 및 공기 질 변화에 대한 이해에 큰 함의를 가진다.