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在严格减排下,气候异常对2018年冬季PM2.5反弹有显著贡献
作者:尹志聪               发布时间:2020/08/30 15:25:40              浏览量:

面对日益严重的空气污染问题,我国执行了一系列的大气污染防治措施,空气质量有明显提升。2017年和2018年冬季,环保部均制定了京津冀及周边地区大气污染防治规划,实施了史上最严格的空气污染防治措施,在很大程度上限制并减少了人为排放。但在如此大的减排力度下,2018年冬季的PM2.5却出现明显反弹,平均浓度相对2017年冬季上升了10%,严重霾日数增多了23%。

南信大王会军院士团队针对这一严格防治措施下的PM2.5异常反弹的原因开展了研究,相关成果发表在Science of the Total Environment。尹志聪副教授等利用观测分析和数值模拟发现在严格的污染防治措施下,大气环流和局地气象条件对霾污染的变化依然有显著的影响。气候异常对2018年PM2.5在下降趋势下的反弹有较大贡献。GEOS-Chem模式模拟的结果表明2018年气象条件驱动的PM2.5浓度比2017年高12-15%,非常接近2018年冬季观测到的10%的PM2.5反弹(图1)。

对外强迫因子的进一步分析表明,2018年的波弗特海的正海冰异常以及太平洋和大西洋的“三级型”海温异常通过EA/WR型遥相关加强了“2+26”区域上空的反气旋异常。从而,减弱了地面的风速,降低了边界层的高度,抑制了高空动量的下传(图2)。大气对污染物的扩散能力减弱了,但是由化学反应过程却产生了更多的二次气溶胶,综合导致2018年冬季PM2.5的反弹。


图1. GEOS-Chem模拟的在1985和2010年排放情景下2017和2018年冬季气象条件驱动的PM2.5分布(a,b,d,e),和不同实验下的差值(c,f,g,h),以冬季平均的不同过程下的气溶胶质量通量(i)。



图2. 2018和2017年冬季 (a)边界层高度 (阴影),850hPa风场(箭头),(b)地表相对湿度(阴影),地表风速(等值线),(c)112-118°E区域平均的垂直运动(箭头),Omega(阴影)的差值(2018年减去2017年), 绿色区域为“2+26”区域。


论文信息:

Yin, Z. C., Zhang, Y. J. 2020. Climate Anomalies Contributed to the Rebound of PM2.5 in Winter 2018 Under Intensified Regional Air Pollution Preventions, Science of the Total Enviroment. 726: 138514.  https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138514