中科院灰霾研究專(zhuān)項組解讀2013年霧霾 回應數據與公眾認知的偏差
弱風(fēng)高濕逆溫 致十一車(chē)少霾多
近日,北京市環(huán)保局發(fā)布,截至2013年12月31日,北京地區全年P(guān)M2.5年均濃度為89.5微克/立方米。五級重度污染和六級嚴重污染共58天,占全年的15.9%。而市民印象格外深的是,去年1月份北京連續出現霧霾天氣,十一長(cháng)假中許多車(chē)輛離開(kāi)北京后卻霧霾頻出等等。
在諸多數據與市民認知存在一定偏差的背后,種種疑問(wèn)急需進(jìn)一步解讀。2013年的空氣監測結果到底呈現哪些新變化?民眾應該如何理性看待有關(guān)霧霾的種種數據?記者為此專(zhuān)訪(fǎng)了中科院大氣物理研究所“大氣灰霾追因與控制”專(zhuān)項組。
解讀
2013PM年均值
比2012略低
健德門(mén)橋西南角,中科院大氣物理研究所鐵塔分院,一排白色的板房中,監測儀器嗡嗡作響,電腦屏幕上曲線(xiàn)與數字不斷變化,顯示著(zhù)此監測點(diǎn)周?chē)鶳M2.5的濃度變化。
“這兩年北京市的空氣PM2.5值變化不大,根據觀(guān)測,2013年的PM年均值比2012年要略微低一些�！敝锌圃捍髿馕锢硌芯克芯繂T王躍思說(shuō)。他負責的“大氣灰霾溯源”外場(chǎng)觀(guān)測項目組,是“大氣灰霾追因與控制”專(zhuān)項組中的一部分,負責對2013年北京的大氣狀況進(jìn)行全年監測。
北京城市氣象研究所數據顯示,2013年進(jìn)入1月后,北京共出現4次霧霾天氣過(guò)程,霧霾天數為1954年以來(lái)同期最多。1月PM2.5均值為142.8微克/立方米。對此王躍思認為,PM2.5濃度的增加,直接導致霧霾天氣頻發(fā)。而在燃煤供暖季中極其不利于污染物擴散的靜穩天氣過(guò)程和氣象條件是大面積霧霾污染形成的客觀(guān)原因。
2月至4月是霧霾平淡期,其中4月份是北京地區前5個(gè)月空氣質(zhì)量最好的一個(gè)月,11天達到了空氣質(zhì)量一級標準(PM2.5日均值小于35微克/立方米)。王躍思表示,2月份由于正值春節,煙花爆竹的燃燒會(huì )對霧霾產(chǎn)生一定的影響,所以2月份PM2.5均值為93.1微克/立方米。在北京大部分地區采暖期結束,空氣中顆粒物的濃度也相應降低�！叭∨蟊热∨爸饕髿馕廴疚锏钠骄陆德示�50%左右,在4月出現了全年次低值43.9微克/立方米�！�
從5月份開(kāi)始,隨著(zhù)氣溫的升高,大氣中的顆粒物濃度也逐漸上升,到了6月份北京市的PM2.5達到了年度第二高峰值,達到92.1微克/立方米。王躍思認為,溫度快速升高會(huì )導致大氣氧化能力增強,通過(guò)光化學(xué)反應產(chǎn)生的二次顆粒物的增加,是細顆粒物濃度顯著(zhù)升高的主要原因�！�7月、8月就開(kāi)始的雨季,污染物濃度也會(huì )隨之降低,7月份達到了PM2.5全年最低值,39.5微克/立方米�！�
釋疑
十一車(chē)少霧霾多 歸因弱風(fēng)高濕強逆溫
2013年的國慶期間,北京市出現了兩次強霾污染,分別是在9月26日至10月1日與10月4日至7日。王躍思帶領(lǐng)的“大氣灰霾溯源”項目組針對這兩次強霾污染過(guò)程進(jìn)行了跟蹤監測,并對其成因進(jìn)行了分析。
據項目組監測,兩次污染過(guò)程PM2.5最高日均濃度都超過(guò)了250微克/立方米,達到了重度污染水平。微博中,有網(wǎng)友開(kāi)始調侃,“北京城內許多車(chē)輛都不見(jiàn)了,怎么霧霾還越發(fā)嚴重了,車(chē)輛又被當做替罪羊了�！�
王躍思認為,氣象條件是導致這兩次強霾的主要原因之一。兩次污染過(guò)程氣象條件的共同特點(diǎn)都是:弱偏南風(fēng)、高濕、強逆溫和極低的混合層高度�？諝馕廴局饕性诒本┘昂颖北辈亢臀髂喜�,低壓移進(jìn)華北時(shí),弱偏南風(fēng)輸送將污染物堆積到北京山前地區。之后幾天的弱風(fēng)、強逆溫與極低混合層高度,極其不利于污染物的擴散,從而造成京津冀區域重霾污染持續�！斑@將是今后若干年內京津冀出現強霾污染過(guò)程中的典型氣象條件�！�
王躍思發(fā)現與2013年1月份強霾污染過(guò)程不同的是,十一期間的兩次污染過(guò)程中,硝酸鹽的比例有所上升。與冬季強霾污染過(guò)程相比,硝酸鹽占PM2.5比例從6%上升為17%�！耙疬@一顯著(zhù)變化的原因是夏秋季節機動(dòng)車(chē)排放NOx(氮氧化物)向硝酸鹽的轉化效率增高,根本原因是燃油和燃煤過(guò)程NOx排放沒(méi)有得到有效控制�！睌祿砻�,重霾污染時(shí)段NOx濃度均超過(guò)150微克/立方米,是平時(shí)的3倍,并伴隨CO(一氧化碳)濃度上升,表明機動(dòng)車(chē)為重要排放源。王躍思認為,這個(gè)時(shí)間段正值假期,雖然城區車(chē)輛減少,但是自駕車(chē)出游造成整個(gè)區域機動(dòng)車(chē)出行量增加。機動(dòng)車(chē)平均出行量與活動(dòng)水平的增加,增大了尾氣排放量�！斑@也說(shuō)明PM2.5影響是區域性的,在城里開(kāi)車(chē)或是郊區開(kāi)車(chē),實(shí)際上影響效果是一樣的�！�
變化
霾與逆溫惡性循環(huán) 秋季污染顯著(zhù)增加
與往年相比,2013年北京地區的霧霾出現了一個(gè)新變化,即秋季污染顯著(zhù)增加。據中國氣象局消息,北京9月份的霧霾日達到了16天,是常年(3.6天)的4倍。以往秋高氣爽的現象不再有,取而代之的是白茫茫的霧霾遮天。
“秋天空氣濕度大,容易生成霧,霧和霾相互作用會(huì )加大霾污染�！蓖踯S思解釋,秋天正午陽(yáng)光足空氣較熱,而早晚溫度又會(huì )很低。在正午陽(yáng)光的照射下,地表的水汽會(huì )蒸發(fā)到空中,到早晚降溫以后水汽凝結就容易形成霧。這時(shí)候汽車(chē)等排放的污染物粒子夾雜在霧中,實(shí)際上就是公眾看到的霾。秋季霾污染的產(chǎn)生主要是由秋季特殊的氣候條件造成,并且按照目前的情況來(lái)看,以后秋天的霧霾還會(huì )更加嚴重。
秋天形成的霧是輻射霧,因為霧遮著(zhù)太陽(yáng),所以霧是熱的,地表是涼的。這樣熱量就會(huì )從空氣傳到地面,科學(xué)上也稱(chēng)長(cháng)波輻射。王躍思強調,正常情況下,正午的陽(yáng)光很強,通過(guò)照射會(huì )把霧照散。但是,在霧霾天氣,雖然霧霾中的水汽會(huì )蒸發(fā)掉,但是顆粒物還是會(huì )懸浮。這樣地表溫度就一直很低,而上空的霧霾溫度很高,這就是大氣物理中所說(shuō)的逆溫。
“霾污染引起的逆溫造成了上下空氣對流的終止,減少了空氣流動(dòng),這又進(jìn)一步導致了霧霾的持續�！蓖踯S思說(shuō),在沒(méi)有霾污染的情況下,正午陽(yáng)光把霧散開(kāi)之后,地表空氣會(huì )因受熱膨脹而上升,同時(shí)會(huì )補充進(jìn)空氣�！氨热绯鞘锌諝馐軣嵘仙�,郊區的空氣就來(lái)填補,這樣循環(huán)起來(lái)就形成了風(fēng)�！钡�,現在的秋季由于霾污染的影響,再加上由于北京市區本身高樓大廈比較多,正常的空氣上下對流幾乎處于終止的狀態(tài),從而導致了霾污染的持續,這就形成了一個(gè)相互制約的惡性循環(huán)。
