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三专家详解本轮大气重污染过程‘亚博集团首页’2020-11-13 12:47

三专家详解本轮大气重污染过程

11月12日以来,京津冀及周边地区正在经历一次大气轻污染过程,整体为中-重度污染,污染主要集中于在北京、河北中南部和河南北部区域。截至14日10时,区域内北京、石家庄、太原等13个城市空气质量超过重度污染水平,PM2.5日均浓度最低约200微克/立方米(石家庄,13日),PM2.5小时浓度最低约289微克/立方米(邢台,13日13时)。北京市13日的PM2.5日均浓度为180微克/立方米,PM2.5小时浓度最低约249微克/立方米(14日10时)。国家大气污染防治研制成功牵头中心及时的组织专家会商,邀清华大学贺克斌院士、中国科学院大气物理所王自发性研究员和中国气象科学研究院张小曳研究员对本次污染过程展开分析理解。清华大学 贺克斌院士:京津冀及周边地区污染物排放量大是主因根据2017年京津冀及周边地区“2+26”城市大气污染物排放表格研究结果,通过实行燃煤锅炉查禁、散煤双替代、杂乱污企业整治、工业企业提标改建和轻污染天气应急等大气污染管理综合措施,2017年以来主要大气污染物排放量同比皆明显上升,其中一次PM2.5增加18%、SO2增加31%、NOx增加16%、VOCs增加了12%。但由于京津冀及周边地区挤满了大量的电力、钢铁、建材、有色、化工等高耗能产业,煤炭等能源消耗量极大,柴油货车、非道路机械用于频度低,仍是全国污染物废气强度仅次于的区域。可行性估计,京津冀及周边地区的SO2废气强度仍是全国平均值的3.6倍,NOx和烟粉尘废气分别是全国平均值的4倍和6倍。从地理分布上看,天津、唐山和太行山沿线的石家庄、邢台、邯郸,以及山东济南、淄博、滨州和山西太原等,皆是污染物排放量和废气强度较小的城市。从污染物废气的行业产于来看,电力、燃煤锅炉、冶金、建材、柴油货车和非道路机械是主要的污水处理行业。转入11月中旬以来,天气并转冻,昼夜温差逆大,京津冀及周边地区部分城市开始采暖,城市暖气锅炉和农村地区骑侍郎煤采暖炉不具逐步落成,各地燃煤污染物废气开始减少。据估计,京津冀及周边地区转入采暖季后,SO2废气减少近50%,一次PM2.5废气减少大约30%,特别是在作为PM2.5主要组份的有机碳排放减少近1倍。因此,多种污染物高强度的变换废气是推高本次污染过程中各地PM2.5浓度的最重要原因。中科院大气物理研究所 王自发性研究员:大雾等极端有利气象条件是诱因华北区域转入秋冬季后,虽然污染过程多发,但本次过程与以往比起仍呈现出较小差异,根据气象条件变化及污染再次发生发展特点,可以分成以下三个阶段。局地静稳污染累积阶段:11-12日,受弱高压系统控制,地面以静风和很弱偏南风居多,污染呈现出以局地污亚博集团染积累居多的形势,为本次污染过程的接续。偏南风运送及污染汇集阶段:12日夜间-15日凌晨,不受高压系统后部影响,太行山及燕山山前区域以偏南风居多,区域污染呈现向山前平原区域运送和汇集的形势,同时兼受逆温和高湿等有利气象条件影响,预计将超过本次污染过程峰值,是本次污染过程的核心时段。其中,12日下午至13日,我国华北地区不存在整层静稳的高压中心,在其东移过程中,山东和河南本地累积污染物在东南风起到下向西汇集,于太行山山前平原构成反气旋,因此污染带较以往更加长,城市PM2.5浓度峰值更高。偏北风较慢清理阶段:15日白天-16日,西北向冷空气开始系统性自北向南影响京津冀中南部区域,预计15日上午北京市污染状况逐步减轻,下午明显提高;15日夜间起冷空气开始影响京津冀南部城市。16日污染形势完全减轻。本次污染过程,华北区域低湿度是其明显特征,尤其是夜间随温度渐渐减少,大气将近地面相对湿度很快增高,广泛超过90%左右,甚至经常出现湿度饱和状态,多个城市有大雾过程经常出现。这一区域性高湿的特点十分不利于大气中气态污染物向颗粒态转化成,PM2.5组分中硝酸盐等二次反应分解的成分很快增高,在本次污染过程持续性偏南风的起到下向太行山及燕山山前城市汇集。此外,本次污染过程大气横向层结比较平稳,夜间至清晨有区域性逆温过程经常出现,上述多种有利气象条件综合起到,是本次污染过程的最重要成因。中国气象科学研究院 张小曳研究员:污染和有利气象条件的双向对系统激化PM2.5污染在我国现有污染物排放量大、加之北方转入采暖季的内因条件下,11月11日经常出现了影响我国华北地区的高压脊型环流形势,预示将近地面构成了以区域气团平稳、水汽向颗粒物上凝固率高为特征的衰退-静稳的有利气象条件;边界层高度由一般来说洗手天的大约1.5公里上升到大约900米,北京及其以南的河北西南部、河南中东部PM2.5污染在一个比较较小的空间混合,地面测得的浓度下降,开始了一次PM2.5浓度增高的大气污染过程。

三专家详解本轮大气重污染过程

在污染构成初期华北因正处于高空高压脊环流掌控下的沉降区、来自西南和东南污染运送地下通道仍有偏南风将污染物向北输送到北京,东南地下通道因来自海上,还带给较多水汽使河北西南部、河南中东部还经常出现大雾天气、局地经常出现强劲浓雾天气,大量气溶胶粒子沦为云雾的凝结核转入云雾体系。11月13日清晨,随着PM2.5浓度累积到在区域许多站点多达100微克/立方米的阈值,启动时了有利气象条件与积累的PM2.5污染之间相互促进的“双向反馈机制”,即在近地面积累的PM2.5污染将更加多太阳辐射反衍射返空间,使抵达地面的电磁辐射明显减少、造成逆温在13日上午的北京经常出现、本已弱的湍流强度更进一步被减少、边界层高度更进一步上升到污染构成初期的1/3,PM2.5污染因在更加小的空间混合浓度更进一步下降;且低层大气因污染造成的逆温经常出现、温度上升使饱和水汽力上升,13日清晨后北京大气低层经常出现显著的增湿现象,促成许多气溶胶粒子沦为云雾的凝结核转入云雾体系,构成霾向雾的切换,造成地面接管的电磁辐射更进一步上升,平稳边界层结构更为显著,公众看见的能见度更进一步减少。预计15日上午随着冷空气抵达,北京的PM2.5污染将显著上升,15日午后河北中南部空气质量显著转好。此次持续性轻污染过程的气象条件与2016年12月16-21日大范围轻污染天气过程类似于,2016年的污染过程,最相当严重时京津冀及周边地区55个城市(近80%)超过重度污染,34个城市(近50%)超过相当严重污染,在而此次污染过程中,截至目前,超过重度污染的城市仅有13个,仍未经常出现相当严重污染城市。