京津冀再現(xiàn)大范圍靜穩(wěn)天氣，多地出現(xiàn)PM2.5小時(shí)重污染

11月21日以來(lái)，京津冀及周邊地區(qū)正在經(jīng)歷一次重污染過(guò)程，國(guó)家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心邀請(qǐng)攻關(guān)聯(lián)合中心學(xué)術(shù)委員會(huì)成員、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所王自發(fā)研究員，對(duì)本次重污染成因進(jìn)行解讀。

01 總體情況

11月21日起，京津冀及周邊地區(qū)重污染逐漸形成，唐山、衡水和安陽(yáng)最先出現(xiàn)PM2.5小時(shí)重度污染，隨后發(fā)展為區(qū)域性重污染，中南部污染程度相對(duì)更高。截至11月23日14時(shí)，PM2.5小時(shí)濃度峰值為256微克/立方米（安陽(yáng)，11月23日14時(shí)），達(dá)小時(shí)嚴(yán)重污染（參考日均評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，下同）；北京市PM2.5小時(shí)濃度峰值為161微克/立方米（11月22日22時(shí)、23時(shí)），23日下午已降至中度污染水平。

圖1 “2+26”城市11月21-23日PM2.5小時(shí)濃度分布

02 氣象條件

11月21日起，氣象條件轉(zhuǎn)差，不利于污染物擴(kuò)散，靜穩(wěn)、高濕、逆溫是這次不利氣象條件的主要特點(diǎn)。從風(fēng)速看，11月21日起，區(qū)域近地面風(fēng)速下降至2米/秒左右。從相對(duì)濕度看，夜間至清晨相對(duì)濕度在80%左右，太行山前部分城市在90%以上。中央氣象臺(tái)于21日晚間發(fā)布預(yù)報(bào)，21–22日京津冀地區(qū)普遍出現(xiàn)能見(jiàn)度小于1公里的大霧，河北中南部出現(xiàn)能見(jiàn)度小于200米的強(qiáng)濃霧。22日適逢小雪節(jié)氣，歷年同期空氣中濕度均較高。從逆溫看，區(qū)域內(nèi)在近地面至200米范圍內(nèi)全天持續(xù)逆溫，逆溫層高度很低，大氣污染物聚集在近地面較小空間。這些不利氣象條件，一方面導(dǎo)致污染物區(qū)域性堆積，難以擴(kuò)散；另一方面促進(jìn)SO2、NOx等氣態(tài)污染物二次轉(zhuǎn)化生成PM2.5。

圖2 11月22日“2+26”城市近地面平均風(fēng)速和相對(duì)濕度

03 成因分析

從PM2.5組分看，此次污染過(guò)程工業(yè)、機(jī)動(dòng)車(chē)和燃煤貢獻(xiàn)大，具有采暖季重污染典型特征。21日16時(shí)至22日2時(shí)，北京市PM2.5中硫酸根離子、氯離子、鐵和鋅元素濃度快速上升且一致性較好，期間弱偏東風(fēng)特征明顯，表明該段時(shí)間內(nèi)鋼鐵企業(yè)（如工業(yè)燃煤、工藝過(guò)程等）排放的污染物沿偏東通道向北京傳輸，顯著推高了北京市PM2.5濃度。22日，北京市靜穩(wěn)高濕特征明顯，硝酸根離子占比高達(dá)40%，本地機(jī)動(dòng)車(chē)排放的NOx向硝酸根離子的二次轉(zhuǎn)化是PM2.5濃度持續(xù)上升的主要原因。

圖3 北京市PM2.5組分濃度變化

圖4 北京市PM2.5鐵、鋅元素濃度變化

污染較重的安陽(yáng)市PM2.5組分特征顯示，有機(jī)物、硝酸鹽是主要組分，占比分別約為35%和25%；22日凌晨起，硫酸鹽和氯離子、元素碳濃度快速升高，表明重污染由多因素疊加造成，包括燃煤排放的元素碳和有機(jī)碳組分，以及工業(yè)和機(jī)動(dòng)車(chē)排放的NOx、燃煤排放的SO2在高濕條件下的二次轉(zhuǎn)化。

圖5 安陽(yáng)市PM2.5組分濃度變化

04 預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

根據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站最新預(yù)測(cè)結(jié)果，受冷空氣影響，23日午后擴(kuò)散條件自北向南逐步好轉(zhuǎn)，但區(qū)域南部因冷空氣影響稍晚，空氣質(zhì)量仍以中至重度污染為主。24日，冷空氣持續(xù)影響，擴(kuò)散條件有利，污染過(guò)程結(jié)束。后續(xù)受冷空氣減弱、偏南氣流等不利氣象條件影響，還可能出現(xiàn)新一輪污染過(guò)程。從近期看，26日可能出現(xiàn)區(qū)域性空氣質(zhì)量轉(zhuǎn)差；從地域看，區(qū)域南部空氣質(zhì)量較北部偏差。

解讀專(zhuān)家：王自發(fā)  中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員、攻關(guān)聯(lián)合中心學(xué)術(shù)委員會(huì)成員

編輯： 趙凡