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专家解读:季节转化导致中东部大面积重污染天气

219日以来,受弱厄尔尼诺现象和季节转化影响,我国中东部地区长时间持续不利气象条件影响,叠加元宵节烟花爆竹燃放和工业企业春节逐渐复工,京津冀及周边地区持续长时间重污染天气过程。在偏南风持续影响下,伴随水汽输送,污染区域逐渐北移,开始影响包括北京在内的京津冀中北部地区。截至3210时,北京市PM2.5小时浓度达到221微克/立方米,为重度污染;区域污染最重的城市是保定市,PM2.5小时浓度达到262微克/立方米,为严重污染。

  中国气象局环境气象中心张碧辉副主任说:2月中旬以来,受欧亚中高纬纬向环流控制影响,影响我国中东部地区的冷空气势力总体偏弱。同时,西北太平洋菲律宾附近为反气旋性环流,我国华南至华北均为明显的南风控制,有利于将西太平洋副热带高压西侧的水汽输送到我国长江流域以及北方地区,华北、黄淮一带的大气湿度明显增加,导致该地区气温偏高、湿度偏大,形成长时间大范围静稳天气,不利于污染物的扩散,有利于雾或霾天气过程生成和持续。

  根据最新预测结果,预计32日至5日,从高空看,我国中高纬地区依然为平直的纬向环流控制,没有明显冷空气影响我国中东部地区。从中层看,京津冀及周边地区中层温度较常年同期偏高4-8摄氏度,逆温强度3-6摄氏度左右,较强的逆温层结抑制大气垂直扩散能力,降低混合层高度,夜间至早晨时段混合层高度多低于500米,且逐渐降低。从地面看,气压场较弱,京津冀中南部地区为弱偏南风辐合区,并将稳定维持。从湿度看,地面偏南风有利于水汽向京津冀地区输送,同时夜间至早晨时段受辐射降温影响,京津冀地区相对湿度多大于80%,部分地区有能见度低于1公里的大雾。其中,3日夜间至4日早晨,京津冀中南部、河南北部等地相对湿度大于90%,易出现大雾天气。诸多不利气象条件将有利于污染物的积累和转化,推升空气质量的恶化。

  中国工程院院士贺克斌说:3月是冬春季节交替的时期,历史上均有重污染过程。随着冬春季节的转换,副热带高压北抬,以偏南风、偏东风为主的暖湿气流将大量水汽输送到京津冀及周边地区,容易出现静稳、高湿等不利气象条件。同时,3月上旬北方地区还处于采暖期,且春节后工业生产也大面积恢复,主要污染物排放强度仍然处在高位,两者叠加导致3月是重污染天气高发月。通过对历年3月份的空气质量开展回顾性分析,过去几年里,京津冀及周边地区3月份均出现过多次长时间、大范围的重污染天气过程。“2+26”城市中每年重度及以上污染天数平均为46天;北京每年重度及以上污染的天数平均为4天。

  此次污染过程持续时间虽长,但程度比同等气象条件下有所减轻。这次区域性重污染天气过程,不利气象条件自今年元宵节开始,持续时间接近2周,区域污染物持续在太行山及燕山山前平原地区盘旋积聚。2017年元宵节过后,也出现过类似的气象条件,也发生了一次区域重污染过程。当时区域气候背景和具体的天气形势以及气象要素均和今年的这次过程较为相似,只是持续时间短一些,持续了6天。虽然持续时间短,但当时的污染程度比现在要重的多,当时污染最重的城市是石家庄市,日均PM2.5浓度最高达到445微克/立方米,小时峰值浓度超过500微克/立方米。而截至目前的这次污染过程,污染最重的城市是邯郸市,日均PM2.5浓度最高为321微克/立方米,小时峰值浓度没有超过400微克/立方米。可见,虽然本次污染过程不利气象条件和污染过程持续时间更长,但污染的峰值浓度和日均浓度均有10%-20%范围的下降,这很好的体现了近年来污染长效治理,以及重污染应急管控的效果。

  污染物排放强度大是首要因素,湿度助推污染程度加重。当前京津冀及周边地区污染物排放强度仍然处于高位,一旦遭遇不利气象条件,仍会出现重污染天气。32日,随着偏南风的逐渐加强,污染复合区逐渐北移,已经覆盖到包括北京在内的京津冀中北部地区。同时,由于南部水汽输送影响,湿度逐渐增加,多地已经发布大雾预警。湿度的增加也促使污染物吸湿增长,加剧液相反应,快速推升污染浓度。

  根据最新预测预报结果,预计2日至4日,北京市均将持续重度污染,京津冀及周边地区也将持续区域性重污染天气过程。5日起,随着冷空气的来临,空气质量将逐步改善。


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