导读

11月4-6日，北京市经历了一次PM2.5中重度污染过程，5日13时至6日03时连续15小时维持重度污染，6日下午转为优良。从区域来看，污染带由南至北发展，污染高值中心主要位于太行山前一线。从污染排放来看，区域污染物排放量仍较大，且今年区域秸秆焚烧有所增加。从模式分析来看，本次污染过程高浓度时段区域传输对北京影响超六成，以东南通道为主。

污染总体情况

从区域来看，10月下旬至今，整体扩散条件不利，导致污染物在区域内不同城市和地区之间反复推移、滞留。1日，上一轮污染过程的污染物滞留在区域南部的河南境内，其中河南中南部为中重度污染水平；2日，偏南风作用下，污染物沿太行山向北输送，邯郸-邢台-石家庄-保定一线形成轻度污染带；3日，较强偏西风和西南风影响，污染带向东和东北方向发展，覆盖了河南大部、山东西部、河北东部以及天津、北京，污染程度仍以轻度污染为主；4日，污染范围进一步向西、向北扩大，部分地区陷入中重度污染；5日，太行山前城市普遍陷入中重度污染，其中，高值中心位于河南北部和河北南部；6日，前半天高浓度污染物持续向北扩散，重度污染带覆盖至保定，后半天随着冷空气靠近，区域空气质量自北向南开始改善。

从北京市来看，1日以来，PM2.5浓度持续走高。其中，1-2日，浓度波动上升但整体保持2级良；3日，浓度出现明显抬升，但除傍晚17-20时连续出现4小时中度污染外（浓度116-119微克/立方米之间），全天以轻度污染为主；4-6日，污染物持续累计，浓度出现进一步抬升，导致污染程度加重，以中重度污染为主，其中，4日08时至5日12时连续29小时维持中度污染，5日13时至6日03时连续15小时维持重度污染，6日04时至12时连续9小时再次维持中度污染。6日午后，在西北冷空气作用下，13时空气质量改善为轻度污染，14时改善为良，15时改善为优，污染过程结束。

图1 北京及周边地区PM2.5浓度时间序列

图2 北京及周边地区PM2.5浓度空间演变

污染成因分析

区域污染物排放量大，且今年秸秆焚烧有所增加。京津冀及周边地区大气污染物排放量处于高位，重化工产业高度集聚，能源以煤炭为主，货运以公路为主，单位国土面积主要污染物排放量是全国平均水平的2-5倍，污染物排放量超出区域环境容量，是造成重污染发生的根本原因。此外，进入秋冬季，区域秸秆焚烧则进一步加重了这一区域的污染物排放量。根据遥感监测结果，历年秋收季节，秸秆焚烧期大致由9月底开始，11月中旬结束。2021年10月中旬，华北六省市（京津冀晋鲁豫）监测到总火点数量出现突增，数量明显高于前两年同期水平，空间分布上其火点主要分布在河北、河南两省。2021年10月下旬，华北六省市监测到的总火点数量仍然保持高于2019年、2020年同期水平的趋势。

图3 遥感监测区域秸秆焚烧时空变化

近期区域不利的扩散条件使区域性污染不断加重，并向北京汇聚。10月下旬以来，华北地区以低压或均压控制为主，偏南偏东风为主，风力小，逆温强，区域高湿、静稳、小风的大气条件使污染难以扩散并持续积累转化。就北京市来说，11月2日以来，在近地面均出现“上层暖、下层冷”的逆温层污染带，污染物无法垂直扩散；同时，近期主导风向为偏南和偏东风，易于污染汇聚，区域高浓度污染持续不断向北京等山前城市堆积；此外，在高湿条件下，PM2.5组分中的二次组分增加明显，二次生成转化也是污染持续积累增长的原因之一。

总体来看，经CMAQ-ISAM模型源解析结果表明，11月4日至今PM2.5维持高浓度水平期间，北京市本地贡献占37%，区域传输贡献占63%。从传输通道来看，区域东南通道贡献33%，贡献极为显著；分省份来看，河北省对北京传输贡献占21%，占比最大；从单个城市来看，河北省廊坊市、天津市、河北省唐山市分别贡献11%、8%和7%，是区域上对北京传输影响最大的三个城市。

图4 CMAQ-ISAM源解析区域贡献百分比饼图

近期空气质量预测

模型预报结果显示，7-12日受西北冷空气影响，大气扩散条件有利，空气质量以优良为主。