工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展造成大氣污染物排放強(qiáng)度增加。污染物在靜穩(wěn)天氣和高濕環(huán)境中可快速累積并在較短時間內(nèi)形成重污染天氣。如我國中東部地區(qū)在2013年1月遭受了21世紀(jì)以來最嚴(yán)重的空氣污染，其持續(xù)時間之長，影響范圍之廣為歷史罕見，PM2。。質(zhì)量濃度頻頻“爆表”。細(xì)顆粒物污染不僅顯著降低了大氣能見度，影響人們的日常生活，而且其帶來的人體健康風(fēng)險引起政府和公眾的高度關(guān)注，逐漸成為制約我國城市區(qū)域健康可持續(xù)發(fā)展的一大瓶頸因素。由于重污染天氣主要發(fā)生在大氣邊界層內(nèi)，加強(qiáng)大氣邊界層過程對重污染形成的影響研究，對認(rèn)識及解決重污染問題具有重要意義和科學(xué)價值。
　　大氣邊界層是地球表面與大氣之間物質(zhì)和能量交換的橋梁。近地面以上數(shù)百米的大氣層與人類活動的關(guān)系最為密切，大氣污染物的輸送、擴(kuò)散和對人體健康的影響也主要集中在該層。該層大氣的風(fēng)、溫、濕、壓、湍流擴(kuò)散以及顆粒物化學(xué)組成和轉(zhuǎn)化機(jī)制等物理化學(xué)特性存在明顯的時空變化。為了研究大氣邊界層過程對重污染天氣的影響，韓素芹牽頭的邊界層與大氣環(huán)境創(chuàng)新團(tuán)隊承擔(dān)多項省部級及以上課題和系列的業(yè)務(wù)建設(shè)項目，建立并不斷完善天津市邊界層與大氣環(huán)境立體觀測網(wǎng)，并組織開展了綜合外場觀測試驗研究，采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析以及數(shù)值模擬等手段，獲得重污染天氣過程中的大氣邊界層時空結(jié)構(gòu)和演變規(guī)律；揭示大氣邊界層結(jié)構(gòu)特征對重污染過程的影響和相互作用機(jī)制，刻畫海陸風(fēng)、城市熱島等局地環(huán)流對污染物擴(kuò)散的影響機(jī)制，確定影響重污染發(fā)生、發(fā)展的邊界層關(guān)鍵因子，構(gòu)建不同類型重污染天氣過程的大氣邊界特征指標(biāo)，為重污染天氣的預(yù)報和預(yù)警提供科學(xué)支撐。