专家分析近日京津冀及周边大气污染过程:北部气象条件转差

2019-03-22 作者:   |   浏览(
2019年3月18日起,京津冀及周边地区北部经历了一次大气污染过程。国家大气污染防治攻关联合中心及时组织专家,对本次污染过程的来源和成因进行分析解读。
1. 总体情况
3月18日晚间起,京津冀及周边地区北部的气象条件转差,北京和唐山出现小时重度污染,首要污染物为PM2.5。区域中南部总体为优良,部分城市出现轻度污染。截至20日8时,区域内PM2.5日均浓度最高值出现在北京市,为124微克/立方米(3月19日),达中度污染。区域内PM2.5小时浓度最高值也出现在北京市,为167微克/立方米(3月19日13时),达小时重度污染(参考日均评价标准)。
3月18–19日典型时刻“2+26”城市PM2.5浓度等级分布图 本文图均为 国家大气污染防治攻关联合中心微信公众号 图
2. 成因分析
本次过程中,“2+26”城市中仅有北京和唐山出现小时重度污染,且北京市污染持续时间较长,形成污染的原因有以下几点。
一是区域北部气象条件转差,有利于污染物的累积。18日晚间起,区域北部的近地面风速降至2米/秒以下,静稳特点明显。另外,北京市在18、19日早上出现逆温。因此,污染物在水平和垂直方向上的扩散均受到抑制,容易形成局地积累。
“2+26”城市3月18日20时近地面风速(左)和北京市3月19日8时大气温廓线(右)
二是受风场辐合带影响,污染物由南向北传输,并在太行山-燕山山前滞留,导致PM2.5浓度上升。北京市3月18–19日典型时刻的24小时后向轨迹显示,500米高空和近地面气团由南向北移动的特征明显。
3月18日20时和3月19日12时北京市24小时后向轨迹(注:蓝线为近地面,红线为500米高空)
区域传输模式模拟结果也表明,本次污染过程期间,区域传输对北京市PM2.5的贡献在50%左右,污染物沿西南通道(保定、___方向)和偏南通道(廊坊、天津方向)传输的特征比较明显。
3月19日8时北京及周边地区风速风向
三是氮氧化物向硝酸盐的二次转化推高了PM2.5浓度。虽然本次过程的日均相对湿度(40%–50%)比秋冬季典型重污染过程(60%以上)偏低,但NO2在北京市显著积累,3月19日北京已经成为区域内NO2浓度最高的城市(大于110微克/立方米),二次转化的“原料”充足。
北京与“2+26”城市近一周内NO2浓度对比
北京市PM2.5的组分监测结果显示,硝酸盐占比达到40%左右,是PM2.5中最主要的组分。因此,在非高湿条件下,北京及周边地区机动车和工业排放的NOx仍能够在OH自由基等氧化剂的作用下向硝酸盐有效转化,是本次过程中北京市PM2.5污染加重的主要原因。
3月18–19日北京市PM2.5主要组分浓度(上)及占比(下)堆叠图
3. 预测预报
未来十天,受间断性冷空气影响,区域扩散条件总体有利,北部空气质量以优良为主,中南部以良至轻度污染为主,首要污染物为PM10和PM2.5。
20日午后,受我国西北地区沙尘过程及较强气流影响,区域中南部可能出现沙尘传输过程,山西中南部、河北南部和河南北部部分地区可能出现PM10浓度短时高值。
21–23日,受冷空气影响,扩散条件明显好转,区域北部空气质量优良,其他地区以良至轻度污染为主,首要污染物为PM2.5和PM10。
24–25日,受偏南气流影响,区域扩散条件略有转差,区域大部以良至轻度污染为主,首要污染物为PM2.5和PM10。
26–30日,受间断性冷空气影响,扩散条件较为有利,区域北部空气质量优良,其他地区以良至轻度污染为主,首要污染物为PM2.5和PM10。
(原题为:《3月18–19日京津冀及周边地区大气污染过程分析》)