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环境

发布时间:2014-03-26

近年来,霾污染逐渐常态化,PM2.5数据"爆表"早已不是新闻。当下,防护口罩和空气净化器在雾霾横行之时成了热销品。但是,"自强不吸"的方法并不能解决根本问题。如何治理霾污染?本刊采访了王跃思研究员。
强霾污染过程
科学世界:北京在2月下旬发生了一次历时很久的强霾污染过程。不仅在北京一地,全国有很多地区也同样遭遇了严重的霾污染事件。请问,这次的霾污染为什么会如此严重呢?
王跃思:我们以2014年2月19日~28日的北京地区为例,看看这次霾过程是如何进行的。
在右上图中左侧,PM2.5谷值部分显示的是2月19日白天,北京地区在西北风控制下,PM2.5浓度在30微克/立方米左右,曲线凹下去的部分,这里是霾污染开始形成的时候。到当天傍晚,风向(风的流动方向,此图定义"上北下南左西右东",箭头朝下表示北风)从东北风开始转变为西南风,污染水平就开始上升了。PM2.5浓度在1小时内从30增长到150微克/立方米,急速增长了4倍!继而在24小时内从150升至350微克/立方米,又高起点持续增长了1.3倍。
在后续的重霾污染持续的过程中,静风为主,高湿逆温,混合层(气象要素随高度分布趋于均匀的大气边界层)高度很低,只有800米左右,这些都为重霾污染的发展和保持形成了极有利的条件。在这次重霾污染的最后阶段(2月27日)出现了一次降水,刮着北风,风速突然加大,有效地消除了空气中的颗粒物。可惜,在重霾结束后不久的几个小时之内,又刮来一阵东风,使这一区域的细颗粒物浓度再次上升。
从图中可以看出,在重霾污染发生之前和之后,都刮着北风,污染物水平才会下降。风向和风力完全控制住了京津冀地区的大气污染物水平。
科学世界:为什么会在北京地区形成如此严重的污染形势呢?
王跃思:基于天气图我们发现,北京地区中东部大气处于静稳状态(气压梯度力低),不利于污染物的扩散。周边区域的污染物从平原地区向北京山前地区聚拢,三面环山的地形使北京本地的污染又扩散不出去,就会在这里进一步发生化学反应,进一步增加污染物的浓度,所以北京的空气污染水平就会迅速上升。从科学上讲,造成北京严重污染的客观因素,主要是不利于污染物扩散而有利于污染物聚拢的气象条件和地形;而主观原因主要是周边污染物的输送和本地污染物的排放。目前,也确实没有发现什么其他更特殊的原因了。
通常情况下,大气颗粒物垂直扩散距离可以从200米到两三千米以上,不会形成重霾污染;而在19日~26日大气颗粒物主要集中在近地面800米的范围内。污染物都聚集在近地面,造成对城市空气的严重污染。



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