京津冀地区霾成因机制研究进展与展望_缪育聪
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京津冀大气霾污染及控制策略思考京津冀大气霾污染及控制策略思考近年来,京津冀地区大气污染问题愈发严重,尤其是普遍存在的大气霾污染给人们的生活带来了严重困扰。
本文将从京津冀大气污染的成因、影响以及控制策略等方面进行探讨,并提出对应的思考与建议。
一、大气霾污染的成因大气霾污染是由于大量污染物排放和复杂的物理、化学过程相互作用所形成的。
在京津冀地区,主要的污染物包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物等。
这些污染物主要来自于工业生产、汽车尾气排放、燃煤以及扬尘等。
二、大气霾污染的影响京津冀地区的大气霾污染对环境和人类健康造成了严重的影响。
首先,大气霾污染会导致能见度降低,增加交通事故的发生率。
其次,各类污染物会对人体呼吸系统、心血管系统等产生损害,严重时甚至会导致呼吸道疾病和癌症等。
此外,大气霾污染还对植物生长和农作物产量造成了不可逆转的伤害。
三、大气霾污染的控制策略思考1. 减少污染物排放:首先,应进一步加强工业企业的污染治理,推广清洁生产技术,减少污染物排放。
其次,加强机动车尾气排放的控制,提倡使用清洁能源和公共交通工具,减少汽车尾气的污染。
再次,严格控制燃煤污染,提高燃煤电厂和个人燃煤锅炉的治理力度。
2. 促进产业优化升级:通过调整产业结构,逐步降低高污染高耗能产业的比重,推动清洁能源、高技术产业的发展,提高经济发展与环境保护的协调性。
3. 加强区域合作:京津冀三地应加强合作,共同制定和实施大气污染防治措施,共同承担责任。
同时,要加强与周边地区的沟通和合作,形成区域协同治理的合力。
4. 推广环保科技应用:加大对环保科技研发的投入,推广应用空气污染治理、监测和预警技术。
利用大数据和人工智能等技术手段,实时监测和预测空气质量,及时采取控制措施,为政府和公众提供准确的信息和决策参考。
5. 提高环保意识与法律法规建设:加强公众环保知识教育,推动形成绿色生活方式。
加强大气污染防治法律法规的建设,加强执法力度,严厉打击污染行为。
京津冀地区霾成因机制探究进展与展望一、引言霾是指大气中悬浮颗粒物浓度较高导致空气能见度下降的天气现象。
近年来,我国的京津冀地区特殊是北京市频繁出现雾霾天气,给人们的生活和健康带来了严峻影响。
因此,探究霾的成因机制对于改善京津冀地区空气质量具有重要意义。
本文将综述近年来关于京津冀地区霾成因机制的探究进展,并展望将来的探究方向。
二、京津冀地区霾成因机制探究进展1.气象条件因素的影响气象条件是影响京津冀地区霾形成和进步的重要因素。
气象条件因素包括天气稳定度、温度逆变、风速、湿度等。
天气稳定度较高、温度逆变层较低、风速较小和湿度较高的气象条件有利于霾的形成。
多个探究表明,在冬季,温度逆变是京津冀地区大气中颗粒物积累和霾形成的关键。
此外,高湿度也有助于水分子与颗粒物结合形成较大的颗粒物,并增加颗粒物局部浓度。
2.大气污染物排放贡献大气污染物排放是京津冀地区霾形成的主要因素之一。
其中,燃煤排放是主要的固定污染源,而机动车尾气排放则是主要的挪动污染源。
近年来,京津冀地区的对外贸易和工业化进程加速,导致大量二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物排放增加。
这些污染物在复杂的大气条件下,易于形成气溶胶,进一步增进了霾的形成。
3.区域气候与地形因素京津冀地区由于地理位置和地形条件的特殊性,其区域气候和地形也对霾的形成有重要影响。
京津冀地区位于华北平原,地势相对平缓,有利于污染物在大气中的积聚和扩散。
此外,山地和山谷对气流的阻挡和导流也会影响污染物的分布和传输,从而影响霾的形成。
4.大气化学反应大气中的化学反应是增进霾形成的重要环节。
大气中的污染物和气溶胶在照耀下会发生光化学反应,生成大量气相和颗粒物相的反应产物。
这些反应产物包括硝酸和硫酸等,它们进一步增加大气中颗粒物的数量和浓度,导致霾的形成。
三、进展与展望目前,针对京津冀地区霾成因机制的探究已经取得了一些进展,但仍存在一些问题需要进一步探究和解决。
起首,需要更加准确地了解气象条件对霾形成的影响机制。
《京津冀地区霾污染过程大气PM2.5及前体物变化特征研究》篇一一、引言京津冀地区作为我国经济最发达、人口最密集的地区之一,近年来霾污染问题日益突出,对区域环境质量及人民健康造成了严重影响。
PM2.5作为霾污染的主要成分,其来源及变化特征一直是环境科学研究的重点。
本文旨在研究京津冀地区霾污染过程中大气PM2.5及其前体物的变化特征,为区域大气污染防控提供科学依据。
二、研究区域与方法(一)研究区域概况本研究选取京津冀地区作为研究区域,该区域包括北京、天津以及河北的多个城市,具有典型的工业化和城市化特征。
(二)研究方法本研究采用现场观测与实验室分析相结合的方法,通过布设空气质量监测站收集大气数据,同时对PM2.5及其前体物进行化学分析。
三、PM2.5及其前体物的变化特征(一)PM2.5浓度变化通过对京津冀地区连续多日的空气质量监测数据进行分析,发现PM2.5浓度在霾天气过程中显著升高,且在特定时间段内呈现峰值。
其中,工业区和城市中心的PM2.5浓度较高,农村和郊区相对较低。
(二)前体物的变化特征本研究中的前体物主要指二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)等。
这些前体物在空气中经过化学反应,可形成PM2.5。
在霾天气过程中,前体物的浓度也呈现上升趋势,与PM2.5浓度的变化具有较好的相关性。
(三)来源分析通过化学质量平衡模型(CMB)对PM2.5的来源进行分析,发现机动车尾气排放、工业生产、燃煤排放等是PM2.5的主要来源。
其中,机动车尾气排放对PM2.5的贡献率较高,尤其是在城市中心区域。
四、影响因素及防控措施(一)影响因素影响京津冀地区霾污染过程的主要因素包括气象条件、区域传输及本地排放等。
其中,不利的气象条件如静稳天气、逆温等利于霾的形成和加重;区域传输也是导致该地区霾污染严重的重要原因;本地排放则是霾污染的直接来源。
(二)防控措施针对京津冀地区的霾污染问题,提出以下防控措施:一是加强工业排放和机动车尾气排放的监管,减少污染物排放;二是优化能源结构,推广清洁能源;三是加强区域协同治理,实现信息共享和联防联控;四是提高公众环保意识,倡导绿色出行和低碳生活。
京津冀地区雾霾成因与影响因素研究作者:王旭光来源:《环球人文地理·评论版》2017年第01期摘要:针对京津冀地区雾霾成因与影响因素进行分析,提出雾霾污染特点,主要有:逐月变化特点和季节变化特征两部分内容。
并且总结了雾霾形成因素,介绍了雾霾中的成分和对人类的危害,认为导致雾霾产生的主要因素为季节因素的影响,风速因素影响,相对温度的影响,温度因素影响等。
最后探讨了如何进行京津翼地区的雾霾综合治理。
希望通过对这些内容的分析,能够对研究京津冀地区雾霾成因与影响因素提供一定帮助。
关键词:京津冀地区;雾霾;PM2.5引起雾霾的主要因素有天气原因、环境因素和地理环境因素等。
结合对京津翼地区雾霾产生具体情况进行分析,结合分析结果,总结另外导致京津翼地区出现雾霾的主要因素有季节因素的影响,风速因素影响,相对温度的影响和温度因素影响等。
因此,对雾霾进行治理,应当从这些原因出发。
1.京津冀地区雾霾污染特征1.1逐月变化特点。
对2016年京津冀地区PM2.5实施监测数据进行分析,研究了2016年逐月PM2.5变化趋势。
研究結果表明,京津冀六个城市PM2.5变化趋势相似,其中,PM2.5主要浓度较高的时间主要集中在11月、12月和1月,且1月到2月发生下降,3月又小幅度上升。
4月~10月份的PM2.5浓度最低,10月份PM2.5浓度再次上升。
1.2季节变化特征。
为了使对京津冀地区PM2.5的分析更加准确,制作了季节性分布特征表,本年度四季区分如下所示:春季(3月-5月),夏季(6月-8月),秋季(9月-11月)冬季为(12月-次年2月)[1]。
2.雾霾形成因素2.1雾霾成分。
雾霾中成分相对复杂,其中包括数百个高浓度细小颗粒物,其中PH10属于空气动力学当中直径最小的颗粒,其直径在10μ以下,而PM2.5则是粒径直径小于2.5颗粒物。
将降雨和沙尘天气的影响排除,人们将可见度在10km以下,同时空气动力学颗粒在2.5μm以下的污染物日平均浓度大于75μg/m³,加上相对湿度在90%以下的现象称为雾霾天气。
京津冀地区雾霾天气成因探究随着工业和城市化的快速进步,雾霾问题成为了京津冀地区一个严峻的环境挑战。
雾霾天气不仅给人们的健康和生活带来了严峻影响,也对经济、交通等诸多方面产生了负面影响。
因此,深度探究京津冀地区雾霾天气成因,对于缩减雾霾天气的发生频率和程度,增进当地环境质量的改善具有重要意义。
一、大气污染源京津冀地区是我国的重要经济中心,拥有浩繁工厂、煤矿和交通枢纽。
这些产业的燃烧和排放会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,成为雾霾天气的重要污染源。
此外,京津冀地区地理位置特殊,大气稳定层较为稳定,污染物也容易积聚在大气中。
二、气象条件气象条件是雾霾天气形成的关键因素之一。
京津冀地区位于华北平原,地势平坦,缺乏气象条件中的上升气流。
这种地形造成的逆温层,使得大气底层的污染物滞留时间较长。
盛夏季节,高温柔静风的天气条件极其常见,这种天气条件使得污染物难以扩散和稀释,进一步加剧了雾霾天气的形成。
三、气象条件和污染源的互相作用雾霾天气是气象条件和污染源互相作用的结果。
气象条件的不利性,如低层逆温、高温、静风等,使得污染物滞留时间增加,从而形成雾霾。
而污染源排放的废气和颗粒物,则会进一步加剧雾霾天气的发生和程度。
这种互相作用干系导致了京津冀地区雾霾问题尤为突出。
四、解决雾霾问题的对策为了解决京津冀地区雾霾问题,需要实行多种对策。
起首,缩减污染源的排放。
通过加强环保监测,提高排放标准,推广清洁能源等方式,缩减工厂和车辆等污染物的排放量。
其次,改善气象条件。
加大农作物种植和绿化力度,提高土地遮盖率,缩减裸露的地表,改变地表热量分布,有利于大气的上升气流形成,增进污染物的扩散和稀释。
此外,加强区域间的合作,形成联防联控机制,共同解决雾霾问题,也是一项有效的措施。
结论:京津冀地区雾霾天气的成因是多方面的,包括大气污染源和气象条件等因素的综合作用。
为了缩减雾霾天气的发生频率和程度,需要实行综合措施,缩减污染源的排放,改善气象条件,并加强区域间的合作。
京津冀地区雾霾成因、危害及治理对策研究京津冀地区雾霾成因、危害及治理对策研究近年来,京津冀地区的雾霾问题愈发严重,对人民生活、经济发展和生态环境造成了严重影响。
本文旨在研究京津冀地区的雾霾成因、危害以及治理对策,以期找到可行的解决办法。
1. 雾霾成因京津冀地区雾霾的成因复杂多样,主要包括以下几个方面:(1)工业污染:区域内大量的工业企业排放的废气和粉尘,成为雾霾的主要来源之一。
(2)车辆尾气排放:随着汽车数量快速增长,尾气排放不受控制成为雾霾的重要原因之一。
(3)燃煤污染:京津冀地区依赖燃煤作为主要能源,煤炭的燃烧排放大量二氧化硫、氮氧化物等有害物质。
(4)气象条件不利:区域特殊的气候条件,如温度逆温层不稳定、气流相对不活跃等,使得污染物在此区域积聚。
2. 雾霾危害京津冀地区雾霾的危害影响多方面,包括:(1)健康影响:雾霾中的有害物质对人体健康造成严重威胁,易引发呼吸系统疾病、心血管疾病等。
(2)交通事故增多:雾霾天气降低了能见度,增加了道路交通事故的概率,给人民生命财产安全带来威胁。
(3)经济损失:雾霾天气影响了工业生产和交通运输,对经济发展造成了巨大损失。
3. 雾霾治理对策为了解决京津冀地区的雾霾问题,需要采取一系列治理对策:(1)推行清洁能源:加大清洁能源开发利用力度,减少对煤炭的依赖,提倡发展新能源。
(2)加强排放控制:严格控制工业企业、汽车尾气和燃煤等污染源的排放,推行更严格的排放标准。
(3)改善交通状况:限制车辆数量,鼓励更多使用公共交通工具和非机动交通方式。
(4)加强气象监测和预警:通过建设完善的气象监测和预警系统,提前预警和应对雾霾天气,减少危害。
(5)倡导环保意识:加大环保教育宣传力度,提高公众对环境保护的认识和意识。
4. 治理难点及解决途径京津冀地区雾霾治理面临着以下难点和挑战:(1)地区协同机制不足:京津冀三地之间缺乏有效的协同合作机制,需要建立联防联控体系,形成合力。
(2)环境执法力度不够:加强对企业污染排放的监督检查和严厉处罚,形成强有力的法律制约。
京津冀区域大气霾污染研究意义、现状及展望京津冀区域大气霾污染研究意义、现状及展望一、引言近年来,随着中国经济的迅速发展,京津冀地区的工业和交通发展迅猛,给大气环境带来了严重的挑战。
大气污染,尤其是霾污染日益严重,给人们的生活和健康带来了严重威胁。
因此,研究京津冀区域大气霾污染的意义不言而喻。
本文将重点对其意义、现状以及未来的展望进行论述。
二、意义1. 影响人民生活京津冀地区是中国人口密集的区域之一,大气污染对人民的生活产生了巨大影响。
特别是霾污染,不仅降低了空气质量,同时也增加了人们患上呼吸系统疾病的风险。
研究及解决大气霾污染有助于改善人民的生活质量和健康水平。
2. 影响经济发展大气霾污染对经济发展也产生了严重的影响。
首先,因为环境质量下降,吸引人才和资本流入的可能性降低,从而影响了区域经济的发展速度。
其次,由于大气霾污染对农作物和生态环境的破坏,农业和生态环境受到重创,进一步影响了京津冀地区的可持续发展。
3. 保障国家安全大气霾污染可能给国家安全带来潜在威胁。
霾污染会影响能见度,加剧交通事故的发生,可能对交通运输、国内物流等产生严重影响。
此外,大气污染还会影响军事行动,降低军事行动的效率和准确性。
三、现状1. 污染源与排放量京津冀地区大气污染的主要原因是工业和交通排放,其中煤炭燃烧被认为是最主要的污染源。
与此同时,农业、建筑施工等也对大气环境造成了一定程度的污染。
据统计,2019年的排放量中,大气霾污染物占据了一个较大的比例。
2. 影响因素分析大气霾污染的形成与气象条件、地形、污染物排放密度等因素有关。
京津冀地区盆地地形和低风速等气象条件使污染物在空气中停留时间长,导致污染物浓度升高。
加之大量的排放源,特别是燃煤污染源,造成了霾污染加剧的现象。
3. 治理措施针对大气霾污染,中国政府已经采取了一系列措施来治理。
例如,控制高污染燃料的使用,加大对污染企业的监督和处罚力度,加强工农业污染源的管理等。
《京津冀地区雾霾影响因素实证分析》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,京津冀地区作为我国的重要经济区域,近年来频繁遭受雾霾天气的困扰。
雾霾不仅对人们的身体健康造成威胁,还对区域内的经济发展和生态环境带来了巨大的压力。
因此,对京津冀地区雾霾影响因素的实证分析具有重要的现实意义。
本文旨在通过对该地区雾霾的影响因素进行深入研究,为雾霾治理和环境保护提供科学依据。
二、研究背景及意义京津冀地区作为我国政治、文化和经济中心之一,其环境质量直接关系到国家的发展和人民的福祉。
然而,近年来该地区频繁出现的雾霾天气,给人们的生产生活带来了极大的不便。
因此,对京津冀地区雾霾影响因素的实证分析,不仅有助于深入了解雾霾的形成机制,还能为区域内的环境保护和可持续发展提供科学依据。
三、研究方法与数据来源本研究采用实证分析的方法,通过收集京津冀地区的相关气象数据、环境数据、社会经济数据等,运用统计分析软件进行数据处理和分析。
数据来源主要包括政府相关部门发布的公开数据、研究机构的报告以及相关文献资料。
四、雾霾影响因素实证分析1. 气象因素气象因素是影响京津冀地区雾霾形成的重要因素之一。
研究表明,温度、湿度、风速、气压等气象条件对雾霾的形成和消散具有重要影响。
在京津冀地区,冬季和春季是雾霾高发的季节,这与低温、高湿、静风等气象条件密切相关。
2. 工业排放与交通排放工业生产和交通运输是造成雾霾污染的主要源头之一。
在京津冀地区,大量的工业排放和汽车尾气排放是导致雾霾污染的主要原因之一。
此外,区域内一些重工业企业的排放标准较低,也是造成雾霾污染的重要因素。
3. 城市规划和环境管理城市规划和环境管理也是影响雾霾形成的重要因素。
一些老旧小区、城乡结合部等地区的采暖设施落后,能源消耗大且效率低,也是造成雾霾污染的原因之一。
此外,一些地区的环境管理措施不到位,如道路清洁不彻底、建筑工地扬尘等问题也会加剧雾霾污染。
五、结论与建议通过实证分析,我们可以得出以下结论:1. 气象因素是导致京津冀地区雾霾形成的重要因素之一,但并非唯一因素。
《京津冀地区雾霾影响因素实证分析》篇一一、引言近年来,随着京津冀地区城市化进程的加快,雾霾问题愈发凸显,严重影响了地区内人民的健康与生态环境的稳定。
为更好地了解和掌握雾霾形成及影响因素,本文基于实际观测数据与多种统计分析方法,对京津冀地区雾霾的成因及主要影响因素进行深入的实证分析。
二、文献回顾国内外已有大量学者对雾霾影响因素进行研究,主要包括气候条件、大气污染物的排放量、环境因素等。
如某些学者提出工业生产、机动车尾气排放、建筑扬尘等是雾霾形成的主要来源。
同时,气象条件如风速、湿度、温度等也对雾霾的扩散和消散产生重要影响。
三、研究方法与数据来源本研究采用实证分析方法,结合京津冀地区近几年的气象数据、空气质量监测数据以及社会经济统计数据,运用统计分析软件进行数据处理和模型构建。
数据来源包括国家及地方环保部门发布的官方数据、气象局的气象数据以及部分公开的调查报告。
四、雾霾影响因素实证分析1. 气象因素分析气象条件对雾霾的形成和消散具有重要影响。
风速、湿度、温度等气象因素均与雾霾的发生密切相关。
通过分析发现,低气压、高湿度和静风等气象条件有利于雾霾的形成和持续。
2. 排放源分析(1)工业排放:工业生产过程中产生的废气是雾霾的主要来源之一。
通过对京津冀地区各大工业园区的排放数据进行统计,发现工业排放对雾霾的影响显著。
(2)机动车尾气排放:随着机动车数量的不断增加,尾气排放成为雾霾的重要来源。
通过分析发现,机动车尾气中的PM2.5等有害物质对雾霾的形成有直接贡献。
(3)建筑扬尘:城市建设和房屋拆迁过程中产生的扬尘也是雾霾的重要来源之一。
3. 环境因素分析环境绿化率、城市规划等环境因素也对雾霾的产生有影响。
研究发现,城市绿地能够有效吸附空气中的污染物,降低雾霾的发生概率。
此外,合理的城市规划也能有效减少建筑扬尘,从而减轻雾霾的影响。
五、结论与建议通过实证分析,我们发现气象条件、工业排放、机动车尾气排放和建筑扬尘等是影响京津冀地区雾霾的主要因素。
第20卷第3期2015年5月气候与环境研究Climatic and Environmental ResearchV ol. 20, No. 3May 2015缪育聪, 郑亦佳, 王姝, 等. 2015. 京津冀地区霾成因机制研究进展与展望 [J]. 气候与环境研究,20 (3): 356−368,doi: 10.3878/j.issn.1006-9585. 2015.14255. Miao Yucong, Zheng Yijia, Wang Shu, et al. 2015. Recent advances in, and future prospects of, research on haze formation over Beijing–Tianjin–Hebei, China [J]. Climatic and Environmental Research (in Chinese), 20 (3): 356−368.京津冀地区霾成因机制研究进展与展望缪育聪 郑亦佳 王姝 刘树华北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京100871摘 要为满足当前对京津冀地区霾研究和控制的迫切要求,本文梳理了近年来京津冀地区霾的长期变化特征、天气学特征、污染物来源等相关研究成果,发现:从2000年以后,京津冀地区的霾日数呈现出了下降趋势;北京细颗粒物(PM2.5)质量浓度也在总体上呈现下降的趋势,但2013年年均质量浓度仍高达89.5 μg m–3,约为我国空气质量标准的3倍(35 μg m–3),京津冀空气污染的形势依然严峻;近年来京津冀地区的霾污染事件频发可以归因为不利天气条件与大量污染物人为排放的共同作用;大量的研究表明,区域输送对京津冀地区霾事件的形成和维持有不可忽视的影响;京津冀地区的大气污染不再局限于一时一地,针对重污染天气的预警以及应急控制应该以区域预报为基础实现区域联动;京津冀地区独特的地理环境条件加上城市群的快速发展,形成的局地大气环流也会对局地的污染过程产生重大的影响;大气边界层内气象要素的变化对重污染发生具有显著贡献。
京津冀地区的污染控制需要城市群的联动应对治理。
关键词京津冀地区霾细颗粒物(PM2.5)源解析污染控制文章编号 1006-9585(2015)03-0356-13 中图分类号 P427.1+22 文献标识码 Adoi:10.3878/j.issn.1006-9585.2015.14255Recent Advances in, and Future Prospects of, Research on HazeFormation over Beijing–Tianjin–Hebei, ChinaMIAO Yucong, ZHENG Yijia, WANG Shu, and LIU ShuhuaDepartment of Atmospheric and Oceanic Sciences, School of Physics, Peking University, Beijing 100871Abstract Recent progress in understanding the haze formation over the Beijing–Tianjin–Hebei area was systematically reviewed, including the long-term trend in haze days, the synoptic characteristics during haze formation periods, and source apportionment of the primary pollutant, PM2.5. The studies show that haze days in Beijing began to decline from 2000, as well as the mass concentration of PM2.5. However, the annual PM2.5 mass concentration for 2013 in Beijing was 89.5 μg m–3, i.e., almost three times the national standard (35 μg m–3). Thus, the heavy pollution over the Beijing–Tianjin–Hebei area demands effective control. Studies also show that the frequent occurrence of haze over the Beijing–Tianjin–Hebei area is caused by a combination of stable synoptic conditions and heavy pollutant emissions. The regional transport of pollutants plays an important role in regional haze episodes, and local atmospheric boundary layer processes over the Beijing–Tianjin–Hebei area (mountain–valley breezes, sea–land breezes, and urban heat island) can result in accumulation of pollutants and exacerbating the local air quality. Additionally, a two-way feedback process between atmospheric boundary layer evolution and pollutants accumulation contributes substantially to the haze formation.To control the heavy pollution over the Beijing–Tianjin–Hebei area, joint efforts among the cities in this cluster are收稿日期 2014-11-28;网络预出版日期 2015-02-15资助项目国家自然科学基金项目41175004、41465001,公益性行业(气象)科研专项项目GYHY201106033作者简介缪育聪,男,1987年出生,博士研究生,从事区域大气环境与大气边界层研究。
E-mail: miaoyucong@通讯作者 刘树华,E-mail: lshuhua@3期No. 3缪育聪等:京津冀地区霾成因机制研究进展与展望MIAO Yucong et al. Recent Advances in, and Future Prospects of, Research on Haze Formation over …357necessary.Keywords Beijing−Tianjin−Hebei area, Haze, PM2.5, Source apportionment, Pollution prevention and control1 引言根据中国气象局(2003)的定义,霾是指大量极细微的干颗粒物(以PM2.5为主)均匀地浮游在空中造成空气普遍浑浊、近地面水平能见度小于10 km的现象。
当空气中水汽较多时,某些吸湿性强的干颗粒物会吸水、长大,并最终活化成云雾的凝结核,产生更多、更小的云雾滴,使能见度进一步降低,低于1 km时被定义为雾,而在1~10 km时则被定义为轻雾(张小曳等,2013)。
由此可见,虽然雾和霾分别属于不同的天气现象,但两者经常同时发生,且两者之间存在着相互转化(吴兑,2006);大气中存在大量的颗粒物参与霾—湿霾—雾之间循环(Deng et al., 2011;Zhang et al., 2012a;曹军骥,2014)。
当相对湿度较低时,光化学反应形成的半挥发性有机污染物通过气固相分配进入颗粒物相,形成二次有机气溶胶;相对湿度升高、温度降低时,颗粒物吸湿增长,吸收可溶性无机组分和有机组分,发生液相二次过程,产生二次有机气溶胶、硫酸盐、硝酸盐等;当相对湿度降低、温度升高时,颗粒物中水分蒸发,挥发性较低的污染物质保留在颗粒物中。
20世纪80年代以后,随着我国国民经济的快速增长和工业化、城市化进程的加快,发达国家曾经历百余年的大气污染问题也在近20~30年内在我国的经济发达地区频繁出现。
目前,我国的空气污染逐步由传统的总悬浮颗粒物及可吸入颗粒物(PM10)、SO2污染转向以细颗粒物(PM2.5)和污染气体(O3、SO2、NO x)等混合的复合型污染(曹军骥,2014)。
京津冀地区位于环渤海区域的西部,华北平原北端,其西侧、北侧背靠太行山山脉和燕山山脉,是近30年全球经济发展最快的地区之一,也是国内大气污染最为严重的区域之一。
2013年1月,京津冀地区遭遇了史上最严重的持续霾污染事件(Huang et al., 2014;韩霄和张美根,2014;高怡和张美根,2014;曹军骥,2014),根据北京市环保监测中心数据显示,主要污染物PM2.5的浓度高达886 μg m−3(曹军骥,2014)。
2014年7月23日,我国环境保护部发布了2014年上半年包含京津冀、长江三角洲、珠江三角洲在内的74个城市空气质量状况;2014年上半年,京津冀地区的13个城市空气质量达标天数比例平均为36.4%,其中重度及以上污染天数比例为20.1%,高于74个城市的平均值;主要污染物为PM2.5,其次为PM10,二者的平均浓度高达100 μg m−3和174 μg m−3;北京、天津和石家庄2014年上半年的空气质量达标天数比例仅为43.6%、46.4%和18.9%,京津冀地区空气污染形势十分严峻。
为了满足当前对京津冀地区霾的研究和控制的迫切要求,本文梳理了京津冀地区霾的长期变化特征、天气学特征、污染物来源等方面的一些研究成果,并对京津冀地区未来相关的研究和治理做出展望。
2 霾日数的长期变化特征中国作为近几十年来全世界人口增长及经济发展最快的国家之一,城市化进程不断加快,随之而来的是污染物排放的加剧以及环境的恶化。
21世纪初有学者发现,近半世纪以来,日照时数以及太阳辐射在全中国范围内呈现下降趋势,并且提出这种变化是由于云量的增加引起的 (Kaiser and Qian, 2002; Qian et al., 2003; Che et al., 2005)。