西北地区夏季极端臭氧与高温复合事件的演变特征OA

受全球变暖和工业排放等因素的共同影响,中国西北地区夏季臭氧(O_(3))污染与极端高温呈同步上升趋势,给区域生态环境和人体健康带来潜在的复合风险。本文基于2014—2022年西北地区地表观测数据和1980—2022年欧州中期天气预报中心(european centre for mediun-ranqe weather forecasts,ECMWF)第五代大气再分析资料(european reanalyses 5,ERA5),分析西北地区夏季高O_(3)、高温及其复合事件的时空分布特征。结果表明:西北地区夏季O_(3)日最大8小时平均质量浓度(maximum daily 8-hour average ozone,MDA8 O_(3))与日最高气温(T_(max))呈一致的季节变化特征,二者均在夏季达到峰值,但峰值出现的月份存在明显差异。其中,MDA8 O_(3)的峰值出现在6月,峰值质量浓度为124μg/m^(3);T_(max)的峰值则出现在7月,峰值温度为27.6℃。此外,两者在日尺度上呈显著正相关,表明高温日通常伴随较高的O_(3)质量浓度。进一步分析表明,基于2014—2022年近地面观测数据,西北地区近地面O_(3)与T_(max)高值区主要分布在南疆塔里木盆地、河西走廊及部分陕甘宁地区,形成高温-高O_(3)空间“共热点区”。在此基础上,将西北地区划分为新疆、青海和陕甘宁三大子区域进行统计分析,高温日相较非高温日的O_(3)质量浓度均值分别增加约2.9、6.0、9.5μg/m^(3),其中陕甘宁地区增幅最为明显。再分析数据表明,1980—2022年间,西北地区夏季高O_(3)事件与高温事件的年发生天数总体呈上升趋势,尤其新疆和陕甘宁地区增幅较为突出。复合事件在20世纪80—90年代发生频率较低,进入21世纪后显著增多,年际波动加剧,呈现由低频偶发向高频发生的演变特征。总体而言,气候变暖和排放变化共同作用下,西北地区夏季高温-高O_(3)复合风险上升,并表现出显著的区域差异。