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五月高温开场 污染“源”来如此!

2020年05月01日 来源:京环之声

一次污染过程。北京当前大部分地区PM2.5浓度处于4-5级,中-重度污染水平,其中城区污染较重,北部地区污染偏轻。

虽然北京的雾霾总是“出其不意”,但京环君发现,次次污染的“幕后黑手”总是那么几个因素,这次依然没有例外——区域传输+大量机动车进出京+高温+环境容量压缩。

高温来的太突然 环境容量大大压缩

放假前大家就已经明显感觉到“五一”的热热热热热热情了,分分钟攀升到30℃以上,今天的最高温更是高达35℃。大幅的回暖导致夜间至早晨时段容易出现静稳、逆温天气,一路追随京环君的粉儿们肯定对静稳、逆温再熟悉不过了,这可是北京污染天的老毛病。

静稳天气的“静”主要是指水平方向风速小(小于3秒/米),污染物不易扩散。“稳”主要是指垂直方向的层结比较稳定,特征是低层是重的冷空气,上面是轻的热空气。说白了就是垂直方向下层空气冷、沉,上层空气热、轻,难以产生热空气上升、冷空气下降的垂直方向的对流循环,这样的大气结构稳定,但却极其不利于污染通过垂直运动,扩散出去。

     

(点击图片观看视频)

垂直扩散条件变差,环境容量也被大大压缩。昨日夜间到今天上午,北京市大气边界层从上千米逐步降低至600米左右,大致相当于全市环境容量下降了一半左右,相当于环境空气体积直接从1被被压缩到1/2。

同时北京的地面湿度明显加大至80%;偏南风与弱东北风在燕山山前“相遇”,高温高湿的情况极易使气态污染物转化为PM2.5,导致短时间内污染物的堆积,可谓雪上加霜。

昨日夜间开始,北京市PM2.5逐步上升至中重度污染水平,今日03时达到126微克每立方米,08时达到151微克每立方米,10时后缓慢下降。整体来看,本次污染为一次典型的春夏转换期间的污染。

京津冀部分地区PM2.5浓度图图片来源:大气污染来源与控制重点实验室公众号

京津冀三兄弟 同呼吸共命运

事实上,造成近期空气污染的58%的污染物来自于东部区域传输,这些污染物乘着“偏东风”的顺风车来到了帝都。

近期北京东部城市污染较重,昨日夜间唐山一带污染较重,SO2达到100微克每立方米,是北京的20倍,氮氧化物达到80微克每立方米,是北京的1.5倍。

整个北京是一个“簸箕形”地形,北、东、西几乎三面环山,只有南面和部分东面向外敞开。污染物在偏东风的作用下“进京”后,受太行山、燕山山脉阻拦,最终在北京地区积累汇聚。他们被不断挤压浓缩,并发生化学反应生成新的污染物,使得污染物的浓度越来越高。

用数据说话——利用CMAQ-ISAM模型对4月30日18时至5月1日上午10时北京市污染过程进行区域传输来源解析,如图所示,区域传输贡献58%,高于北京市本地贡献(42%)。

区域贡献模拟结果图片来源:大气污染来源与控制重点实验室公众号

五一长假前进出京高峰 “尾气+高温”火上浇油

4月30日晚开始北京经历了一轮车辆进出京高峰,进出京的重型货车和小客车交织,交通拥堵时有发生。

20时过后全市交通站点数据显示,反映机动车排放的标志物二氧化氮NO2浓度明显升高,并于凌晨左右达到峰值,部分交通站点超过了150微克/立方米,较前一日平均值增加了一倍左右。

不仅如此,近日气温的快速抬升又加速了二氧化氮在空气中的二次转化,转化为硝酸盐,成为细颗粒物PM2.5的组成部分,4月30日夜间到5月1日上午,硝酸根甚至占了PM2.5浓度的1/3到1/2。由此可见,此时段内,机动车排放进一步推高了本地PM2.5浓度。

空气质量何时好转?

监测预报显示,5月1日至2日污染扩散形势持续较为不利,温度较高,预计空气质量总体较差;5月3日,受弱冷空气影响,扩散形势转好,预计空气质量2-3级,污染过程结束。

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