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京津冀再现大范围静稳天气,多地出现PM2.5小时重

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发布时间:2019-11-25 10:10
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11月21日以来,京津冀及周边地区正在经历一次重污染过程,国家大气污染防治攻关联合中心邀请攻关联合中心学术委员会成员、中国科学院大气物理研究所王自发研究员,对本次重污染成因进行解读。

01总体情况

11月21日起,京津冀及周边地区重污染逐渐形成,唐山、衡水和安阳最先出现PM2.5小时重度污染,随后发展为区域性重污染,中南部污染程度相对更高。截至11月23日14时,PM2.5小时浓度峰值为256微克/立方米(安阳,11月23日14时),达小时严重污染(参考日均评价标准,下同);北京市PM2.5小时浓度峰值为161微克/立方米(11月22日22时、23时),23日下午已降至中度污染水平。

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图1  “2+26”城市11月21-23日PM2.5小时浓度分布

02气象条件

11月21日起,气象条件转差,不利于污染物扩散,静稳、高湿、逆温是这次不利气象条件的主要特点。从风速看,11月21日起,区域近地面风速下降至2米/秒左右。从相对湿度看,夜间至清晨相对湿度在80%左右,太行山前部分城市在90%以上。中央气象台于21日晚间发布预报,21–22日京津冀地区普遍出现能见度小于1公里的大雾,河北中南部出现能见度小于200米的强浓雾。22日适逢小雪节气,历年同期空气中湿度均较高。

从逆温看,区域内在近地面至200米范围内全天持续逆温,逆温层高度很低,大气污染物聚集在近地面较小空间。这些不利气象条件,一方面导致污染物区域性堆积,难以扩散;另一方面促进SO2、NOx等气态污染物二次转化生成PM2.5。

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图2  11月22日“2+26”城市近地面平均风速和相对湿度

03成因分析

从PM2.5组分看,此次污染过程工业、机动车和燃煤贡献大,具有采暖季重污染典型特征。21日16时至22日2时,北京市PM2.5中硫酸根离子、氯离子、铁和锌元素浓度快速上升且一致性较好,期间弱偏东风特征明显,表明该段时间内钢铁企业(如工业燃煤、工艺过程等)排放的污染物沿偏东通道向北京传输,显著推高了北京市PM2.5浓度。22日,北京市静稳高湿特征明显,硝酸根离子占比高达40%,本地机动车排放的NOx向硝酸根离子的二次转化是PM2.5浓度持续上升的主要原因。

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图3  北京市PM2.5组分浓度变化

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图4  北京市PM2.5铁、锌元素浓度变化

污染较重的安阳市PM2.5组分特征显示,有机物、硝酸盐是主要组分,占比分别约为35%和25%;22日凌晨起,硫酸盐和氯离子、元素碳浓度快速升高,表明重污染由多因素叠加造成,包括燃煤排放的元素碳和有机碳组分,以及工业和机动车排放的NOx、燃煤排放的SO2在高湿条件下的二次转化。

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图5  安阳市PM2.5组分浓度变化

04预测预报

根据中国环境监测总站最新预测结果,受冷空气影响,23日午后扩散条件自北向南逐步好转,但区域南部因冷空气影响稍晚,空气质量仍以中至重度污染为主。24日,冷空气持续影响,扩散条件有利,污染过程结束。后续受冷空气减弱、偏南气流等不利气象条件影响,还可能出现新一轮污染过程。从近期看,26日可能出现区域性空气质量转差;从地域看,区域南部空气质量较北部偏差。

(编辑:逍遥客)

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