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气象条件对雾霾形成影响多大?谜团揭晓!添加时间:2019-03-28

今年全国两会期间,生态环境部部长李干杰就“打好污染防治攻坚战”相关问题回答中外记者提问时表示,大气重污染成因与治理攻关项目取得了阶段性成果,三大影响因素污染排放、气象条件和区域传输,基本上搞清楚了。

风速很小、大气静稳、近地面逆温、湿度较高等情况下,容易产生重污染

2017年4月,国务院常务会议确定由原环境保护部(现生态环境部)牵头,科技、中科院、农业、工信、气象、卫生、高校等多部门和单位协作,针对京津冀及周边地区秋冬季大气重污染成因、重点行业和污染物排放管控技术等难题开展集中攻关。原环境保护部随后按照“1+X”模式成立了国家大气污染防治攻关联合中心,组建了由200多家单位、近2000人组成的科技攻关队伍。

徐祥德、王亚强、柳艳菊等专家组成气象攻关团队,对导致大气重污染的气象条件等问题,开展了深入研究。“高强度排放是导致大气污染的内因、主因,气象、气候条件是关键的影响外因。”

研究表明,从目前统计分析结果来看,在京津冀及周边地区,符合以下条件时容易产生本地累积型重污染:风速小于2米/秒,对污染物水平扩散极其不利;大气处于静稳状态,垂直扩散能力较差;近地面逆温(一般情况下大气温度随着高度增加而下降,可是在某些天气条件下,地面上空的大气中会出现气温随高度增加而升高的现象,气象学上称为“逆温”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层”),边界层(近地面空气可以在其中上下混合交换)高度低于500米;大气相对湿度达60%以上,导致气态前体物向颗粒物加速转化。

大气边界层高度通常为500—1500米左右,重污染天气期间,边界层高度可下降到500米以下,甚至达100米以下,垂直方向扩散能力明显减弱,有利于污染物在低层累积、导致重污染天气持续。

研究表明,在空气质量较好的时候,污染—气象条件指数的值通常在40以下,在我国大气污染重点地区,污染—气象条件指数值若大于80,通常大气水平能见度低于10公里的几率就很高,其与PM10和PM2.5浓度总体呈线性关系。污染—气象条件指数为80可视为一个重要的阈值。

研究还表明,在空气污染过程中,污染累积到一定程度后还会导致气象条件进一步转差,重污染和不利气象条件之间形成显著的“双向反馈”效应。

“联合攻关研究表明,人类活动引起的全球变暖趋势导致我国北方地区,特别是京津冀地区静稳天数在冬季明显增多,气候变暖对北方雾霾的形成起着重要作用。”

1961—2018年冬季,京津冀地区冬季日平均气温总体趋势是线性升高的,增长率为每10年增加0.39℃,明显高于全球及全国同期的增温率(分别为每10年增加0.13℃及0.22℃),是我国变暖明显的区域之一。研究结果表明,北京地区1960年以来年平均气温增温速率,约为每10年增加0.36℃。

徐祥德指出,20世纪60年代以来,特别是1990年以后,冬季京津冀及周边地区平均风速总体呈下降趋势,小风日数一直处于明显偏多的阶段。来自贝加尔湖、经西北方向影响京津冀及周边地区的冷空气气团强度及其风速,存在年代际及年际的减弱趋势,表明该区域风速下降与气候变暖密切相关,而非仅城镇化因素起主导作用。另外,1960年以来,年代际变化趋势表明京津冀地区冬季大气低层边界层层结趋于稳定,静稳天数明显增多,不利于该地区污染物垂直扩散。这些均可被认为主要与年代际气候变暖有关。因此,气候变暖影响不仅制约着全球经济社会的发展,而且给京津冀区域大气环境治理带来了更为严峻的挑战。

“气候变暖和人类温室气体排放有关,缓解气候变暖的步伐还是要靠减排。我国近年来通过调整能源结构等措施积极应对气候变化,减少二氧化碳等温室气体排放。通常在减排温室气体的过程中,会同时减排大气污染物,对缓解长远的气候变暖和当前区域大气环境污染都有益处。”徐祥德说。

提高空气质量预报能力,是应对空气重污染过程、减轻污染的重要举措。

徐祥德认为:“在一个时段内排放量相对固定的情况下,气象条件是重污染事件是否发生的关键因素,几天之内就有可能从蓝天白云转变为污染物‘爆表’。下一步要加强大气污染成因和气象影响关联性的深入研究,为重污染天气的精准预报预测提供应用理论与技术支撑。”

徐祥德还建议,要进一步实施跨部门、跨学科联合攻关,加强对不同地形与气象条件背景下排放源布局影响与区域输送“贡献”等问题的研究,为精准施策防治大气污染、打赢蓝天保卫战提供科学依据。

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