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近日，我校杨元建教授团队在热带气旋影响下臭氧污染的三维传输特征研究方面取得重要进展，相关成果以“3D Transport Characteristics of Ozone Pollution Affected by Tropical Cyclones over the Greater Bay Area, China: Insights from a Radar Wind Profiler Network, Surface Observations, and Model Simulations”为题，发表于国际权威期刊《Atmospheric Measurement Techniques》。论文第一作者和通讯作者为杨元建教授，合作者还包括来自香港浸会大学、中国气象局广州热带海洋气象研究所、香港天文台以及意大利国家研究委员会的多位学者。

热带气旋是影响中国粤港澳大湾区（GBA）近地面臭氧（O₃）污染演变的关键驱动因子之一。尽管学界已认识到热带气旋对臭氧区域传输的重要性，但其三维传输结构及演变特征仍缺乏清晰认知。本研究综合高时间分辨率风廓线观测、小时级气象与空气质量资料，并结合数值模拟，系统分析了热带气旋影响下粤港澳大湾区臭氧污染的多维输送机制。

结果表明，大湾区区域内39.9%的臭氧污染事件与热带气旋活动密切相关，主要表现为污染物自内陆北部地区向沿海城市的输送过程。当热带气旋中心位于约1800–2000公里范围内时，水平传输机制占据主导地位（贡献率约54.26%），促使内陆臭氧向沿海区域聚集；随着热带气旋逼近至约1000–1700公里范围，其外围下沉气流显著增强，驱动沿海地区臭氧垂直注入边界层，导致内陆臭氧浓度下降而沿海浓度升高。特别值得关注的是，当热带气旋靠近台湾岛（距离小于800公里）时，垂直风切变比此前增强约34.25%，垂直混合作用对近地面臭氧的贡献率亦急剧上升超过34.15%。该现象在大湾区沿海地区尤为突出，有助于自由大气中的臭氧向下并输送进入边界层，从而延长近地面臭氧污染事件的持续时间。本研究为粤港澳大湾区臭氧污染精准防控提供了重要科学依据，也对全球其他受热带气旋影响的典型湾区（如中国杭州湾、日本东京湾及印度孟加拉湾）具有重要参考价值。

图1 大湾区边界层高度（BLH）内气流和臭氧（O₃）对热带气旋（TC）逼近的动态响应示意图。（a）阶段Ⅰ：水平输送与下沉气流主导——粉色箭头表示来自热带气旋外围的下沉气流，橙色箭头表示将臭氧水平输送至大湾区的东北风。（b）阶段Ⅱ：下沉气流加强。（c）阶段Ⅲ：垂直混合——黑色箭头表示边界层内空气与臭氧的垂直混合过程。

图2 该归一化时间序列展示了三种动力学过程（水平输送、垂直输送和湍流混合）对珠江三角洲地区臭氧污染的贡献。虚线将整个过程划分为三个不同时期：以水平输送和下沉输送为主的时期（时期I）、下沉输送增强的时期（时期Ⅱ）以及湍流混合增强的时期（时期Ⅲ）。

论文资讯及链接：https://doi.org/10.5194/amt-19-1345-2026。