【专家解读】湿度高、风速小,北京市出现污染过程,预计5日中午前后逐步缓解

导语

3月2日上午起,京津冀中部出现PM2.5污染,在偏南风作用下,北京市PM2.5浓度逐渐上升,已出现短时重度污染。国家大气污染防治攻关联合中心及时跟踪本次过程发展,为大家解读污染成因。

1

大气扩散条件转差,湿度接近饱和,容易造成污染物的累积和转化。2月28日-3月2日,京津冀及周边地区受降水(雪)和雪水消融影响,近地面相对湿度持续偏高,日均相对湿度总体高于70%;另一方面,风速总体在2米/秒以上,大气扩散条件较好,没有出现明显的区域性污染过程。到了3月3日,北京及周边地区维持日均高湿,接近饱和状态;风速降至1米/秒,较区域中南部明显偏低;在高空850–900百帕处存在接近10摄氏度的逆温,强度与前几日相比明显增加。

“2+26”城市3月3日相对湿度和地面风速分布情况

(数据来源:国家气象信息中心,制图:中国环境科学研究院、“天蓝卫士”小程序)

从未来十天气象条件预测来看,3月上半月的大气扩散条件较往年同期明显不利。分析今年3月上半月和往年同期气象要素发现,今年3月上半月北京市风速总体偏小,风向以偏南风和偏东风为主,与去年同期以北风、西北风为主的特征有明显差异;其他气象要素中,地面温度较历史同期明显偏高,相对湿度明显偏高,中层北风频率明显偏低,气象条件不利于污染物的扩散。

北京市2021年3月3–15日近地面风预测向(左)与去年同期(右)情况对比

(来源:北京市生态环境监测中心)

北京市2021年3月3–15日地面温度、相对湿度、地面风速和850百帕北风频率距平预测与历史同期情况比较

(来源:北京市生态环境监测中心)

2

目前仍处于采暖期,区域内污染排放水平较高。在偏南风作用下,京津冀中部的污染自南向北传输并影响到北京市。从北京市PM2.5组分监测数据上看,2日在偏南风作用下,硝酸盐、硫酸盐和氯离子含量持续上升,其中硫酸盐浓度增幅最为明显,硝酸盐与硫酸盐质量浓度比值从1.5下降至0.8左右,表明南部地区燃煤排放对PM2.5污染起主要贡献。2日夜间至3日,地面转为弱偏东风且风速降低,硝酸盐浓度及占比持续增加,硝酸盐/硫酸盐升至1.6左右,说明本地和东部地区机动车、工业、燃气锅炉等排放的NOx的二次转化对PM2.5污染贡献上升。

北京市城区3月1–3日PM2.5主要组分浓度时序变化

(来源:北京市生态环境监测中心)

3

当前,污染气团主要集中在京津冀中部太行山沿山一带。截至4日16时,京津冀地区中8个城市PM2.5日均浓度超标,程度以轻度污染为主,PM2.5日均浓度峰值为125微克/立方米(石家庄,3日,中度污染);6个城市PM2.5小时浓度超过150微克/立方米,出现短时重度污染,其中峰值为180微克/立方米(石家庄,4日13时)。北京市3日PM2.5浓度为114微克/立方米,达轻度污染;PM2.5小时浓度从3日16时起超过150微克/立方米,出现短时重度污染。目前,石家庄-保定-廊坊-北京一带空气质量为中-重度污染水平。

3月2–4日京津冀及周边地区PM2.5小时浓度变化

(数据来源:中国环境监测总站,制图:中国环境科学研究院,“天蓝卫士”小程序)

4

根据最新空气质量预测预报结果,京津冀及周边地区的污染过程将持续至5日上午,5日中午前后,受东北气流影响,空气质量自北向南逐步好转。5日早间,京津冀中部沿山地区扩散条件持续不利,空气质量以中至重度污染为主;中午前后,东北气流逐渐增强并叠加弱降水,空气质量自北向南改善,京津冀区域大部逐渐恢复至良好水平,南部地区受高湿度和风场辐合影响,污染程度可能短时加重。6日,受冷空气持续影响,区域大气扩散条件持续改善,区域大部以优良为主,局地可能出现轻度污染。(来源:中国环境监测总站)

撰稿:

北京市生态环境监测中心 孙峰

中国环境科学研究院 褚旸晰

审核:

国家大气污染防治攻关联合中心 柴发合