京津冀再现大范围静稳天气，多地出现PM2.5小时重污染

时间：2019-11-25 09:41

来源：国家大气污染防治攻关联合中心

作者：王自发

11月21日以来，京津冀及周边地区正在经历一次重污染过程，国家大气污染防治攻关联合中心邀请攻关联合中心学术委员会成员、中国科学院大气物理研究所王自发研究员，对本次重污染成因进行解读。

01 总体情况

11月21日起，京津冀及周边地区重污染逐渐形成，唐山、衡水和安阳最先出现PM2.5小时重度污染，随后发展为区域性重污染，中南部污染程度相对更高。截至11月23日14时，PM2.5小时浓度峰值为256微克/立方米（安阳，11月23日14时），达小时严重污染（参考日均评价标准，下同）；北京市PM2.5小时浓度峰值为161微克/立方米（11月22日22时、23时），23日下午已降至中度污染水平。

图1 “2+26”城市11月21-23日PM2.5小时浓度分布

02 气象条件

11月21日起，气象条件转差，不利于污染物扩散，静稳、高湿、逆温是这次不利气象条件的主要特点。从风速看，11月21日起，区域近地面风速下降至2米/秒左右。从相对湿度看，夜间至清晨相对湿度在80%左右，太行山前部分城市在90%以上。中央气象台于21日晚间发布预报，21–22日京津冀地区普遍出现能见度小于1公里的大雾，河北中南部出现能见度小于200米的强浓雾。22日适逢小雪节气，历年同期空气中湿度均较高。从逆温看，区域内在近地面至200米范围内全天持续逆温，逆温层高度很低，大气污染物聚集在近地面较小空间。这些不利气象条件，一方面导致污染物区域性堆积，难以扩散；另一方面促进SO2、NOx等气态污染物二次转化生成PM2.5。

图2 11月22日“2+26”城市近地面平均风速和相对湿度

03 成因分析

从PM2.5组分看，此次污染过程工业、机动车和燃煤贡献大，具有采暖季重污染典型特征。21日16时至22日2时，北京市PM2.5中硫酸根离子、氯离子、铁和锌元素浓度快速上升且一致性较好，期间弱偏东风特征明显，表明该段时间内钢铁企业（如工业燃煤、工艺过程等）排放的污染物沿偏东通道向北京传输，显著推高了北京市PM2.5浓度。22日，北京市静稳高湿特征明显，硝酸根离子占比高达40%，本地机动车排放的NOx向硝酸根离子的二次转化是PM2.5浓度持续上升的主要原因。

图3 北京市PM2.5组分浓度变化

图4 北京市PM2.5铁、锌元素浓度变化

污染较重的安阳市PM2.5组分特征显示，有机物、硝酸盐是主要组分，占比分别约为35%和25%；22日凌晨起，硫酸盐和氯离子、元素碳浓度快速升高，表明重污染由多因素叠加造成，包括燃煤排放的元素碳和有机碳组分，以及工业和机动车排放的NOx、燃煤排放的SO2在高湿条件下的二次转化。

图5 安阳市PM2.5组分浓度变化

04 预测预报

根据中国环境监测总站最新预测结果，受冷空气影响，23日午后扩散条件自北向南逐步好转，但区域南部因冷空气影响稍晚，空气质量仍以中至重度污染为主。24日，冷空气持续影响，扩散条件有利，污染过程结束。后续受冷空气减弱、偏南气流等不利气象条件影响，还可能出现新一轮污染过程。从近期看，26日可能出现区域性空气质量转差；从地域看，区域南部空气质量较北部偏差。

解读专家：王自发中国科学院大气物理研究所研究员、攻关联合中心学术委员会成员

编辑：李丹