重霾形成和加剧的气象条件显著受到长三角和山东等地区排放影响

编者注

2013年以来，我国一系列空气污染防治政策的实施，加速了我国空气质量整体改善。 但放眼我国东部，距离基本消除污染或彻底消除重污染天数还有很大差距。 以PM2.5污染物为特征的大气复合污染问题是我国东部地区面临的重大环境挑战。

研究背景与方法

现有研究表明，污染物的长距离输送、就地积累以及物理化学作用被认为是影响重度雾霾污染的关键因素。 然而，我们对不同特大城市群之间持续性雾霾的区域尺度、形成机制及其物理化学效应还没有清晰的认识。 对进程关系的理解还很有限。 为了解决上述问题，南京大学大气科学学院和中国环境科学研究院的联合团队从2017年底华北、华东地区发生的一次大规模重度雾霾事件入手， 2018年初（即“全国十大措施”落下帷幕之时），基于多种观测数据和数值模型模拟，揭示了长三角和京津地区雾霾污染严重的新机制——秋冬季河北城市群通过互动增强长距离传播，提出如何减轻这种区域尺度的相互影响，实现科学精准雾霾治理的新思路。

分析结论

研究发现，2017年底至2018年初华北、华东地区发生大范围重度雾霾污染期间，重度雾霾形成和加剧的气象条件受长江排放影响显着。江三角洲、山东等地区。 区域排放的具有较强太阳辐射吸收特性的黑碳气溶胶被输送到京津冀边界层上层，通过气溶胶-边界层相互作用，加剧静止天气的形成（即京津冀边界层上层变暖）。边界层和下层的冷却）“圆顶效应”）。 边界层降温引起的相对湿度升高显着促进了二次颗粒物的产生，加剧了华北地区的PM2.5污染。 受随后冷锋影响，区域性重度雾霾南移，影响整个东部地区（如图1）。

该研究统计了2013年以来的17个类似典型案例，并基于WRF-Chem数值模型，模拟并量化了这一过程的相关贡献。 研究发现，对于长三角地区来说，同等减排强度下，只要减排时间点早于预测的重度雾霾发生时间（例如提前两天），不仅会减少华北地区的污染，也有利于减轻后续重度雾霾的影响。 重污染长距离传输过程中会出现削峰现象。

图1：2017年底雾霾天气个案污染源及传播路径

该研究首次发现雾霾的形成，在数千公里的空间尺度上，垂直方向的大气边界层反馈过程可以与大尺度天气过程相互作用，进一步增强区域间污染输送。 这项研究进一步证明了我国独特环境条件下大气复合污染成因的复杂性和非线性。 检测和先进的数值模拟技术）可以提高对相关问题的理解。

图2：不同城市群间雾霾相互作用机制概念图。

在推进京津冀、长三角区域一体化的背景下，本研究对于我国实施跨区域大气污染协同治理、实施“科学治霾、精准治霾”具有重要参考价值。一是认识到基于传统数值模型的区域源分析和仅基于地面观测的大气复合污染成因分析存在局限性； 其次，今后需要加强复合大气污染的垂直观测，提高空气质量预报的时效性，提前谋划重污染天气过程的减排工作。 三是要推动跨区域协调减排，特别是重点削减辐射强的黑碳排放。

【CCAPP根据南京大学新闻网学术新闻整理发布】

文章

细节

原标题：中国的雾霾层层叠叠

原作者：黄鑫、丁爱军、王子林、丁克、高健、柴发河、付

第一作者单位：中国地球联合

发表于期刊：

期刊月份：2020年5月

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