為什麼這幾天北京的PM 2.5突然爆表而不是慢慢惡化?


這幾天北京PM2.5是從9號開始逐漸惡化的。
9號到10號氣溫明顯回升,大氣靜穩,污染物擴散困難,開始出現霧霾天氣。

北京目前的霧霾天氣是由於前陣冷空氣過後,無大風,無降雪,氣溫有所回升,白天氣溫回升水汽蒸發,而入夜後近地面的水汽再次凝結,近地面層出現水汽凝結的霧,能見度開始變差。
同時,氣溫微暖,夜間地表溫度低,垂直方向上出現逆溫,使得大氣層低空的空氣垂直運動受到限制,空氣中懸浮微粒難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面,空氣中懸浮的顆粒物使大氣渾濁,形成了霾。
霾和霧的混合作用,成了霧霾天氣。

1月10日的微風轉偏北風3-4級,沒有帶來明顯效果。
引用官方微博的描述是:

我市西、北部地區各項污染物的濃度明顯下降,但由於有利的擴散條件對全市範圍的滲透較慢,我市大部分地區濃度水平仍然較高。預計改善過程持續時間較短,影響範圍不大。


這次我們遇到的是兩件事:霧霾天氣和 PM 2.5。兩者有聯繫,但不是一回事。必須分開分析。

PM 2.5 爆表可能是測量的問題。從新浪網挖到的消息中,我們知道美國大使館和北京氣象局使用的測量方法不同:美國大使館採用β射線法,而北京氣象局採用的是振蕩天平法。我們暫時忽略哪一種方法更好或者更科學的爭論,看看來自海口環境監測站的一篇論文中的引文:

根據多年監測數據分析表明 ,1採用恆溫48℃條件下測定其結果明顯比常溫條件下測定結果要低。 2在一定溫、濕度範圍內 ( 70 %~ 90 % ) ,溫度越低、濕度越高其測定結果比恆溫條件下測定結果越偏高。連續雨天情況下 ,開始由於相對濕度的加大 ( 95 % ) ,其測定結果比率加大。

換言之,低溫、高相對濕度會得到偏高的 PM 2.5 的檢查結果。而中國環境報上的一篇文章提示的標準測量方法中也提到:在β射線法PM2.5顆粒物監測儀中,樣品氣體的相對濕度被調整到35%以下

如果要解釋為什麼 PM 2.5 數據猛然爆表,就得從最近的天氣狀況著手。考慮到元旦前後溫度一直很低,評判的重點可能是濕度。而這就要涉及最近的霧霾天氣。


霧形成的原因一般有三個:冷卻,加濕,凝結核。判斷霧霾的成因,就必須考察這三個問題。不難得知:

  1. 今天(2013年1月13日)海淀區夜間溫度達到零下7度。在過去的一周里,每天的最低溫度都穩定在零下六度到十度。參考:北京2012年1月7日天氣預報 。再往前數,今年的元旦可能是最近幾年最冷的元旦,最低氣溫普遍都在零下十度以下。
  2. 今天(2013年1月13日)海淀區相對濕度達到 74%,市中心局部時間高達 90% (即達到本日天氣下飽和濕度的74%到90%),是很高的數字。(數據來源:中國天氣網-專業天氣預報、氣象服務門戶 和 中央氣象台的實時播報,中央氣象台&>&> 全國 &>)。相對而言,前兩周的濕度則較低,最低只有20%,最高則在70%左右,這個數字大體上維持到1月9日。 (數據來源:輕博客|北京天氣)相應地,Twitter 上的北京天氣 PM 2.5 數值差不多也是在一月十日下午五點達到Hazardous 級別(01-10-2013 17:00; PM2.5; 395.0; 430; Hazardous),從時間上看是匹配的。
  3. 北京的顆粒污染物一直都存在,並不是新近產生的。今年冬季寒冷,北京地區大量開始燒暖氣,產生的 PM 10 顆粒足以作為凝結核。通過北京2012年1月1日天氣預報 可知,一月二日以後至今,北京一直都是微風或無風天氣,不利於污染物排除。

三個條件同時滿足,那麼霧霾就產生了。而這個過程中伴隨的低溫和高濕度天氣,應該是對 PM 2.5 的測量構成了不良影響。


註:推薦所有對北京天氣感興趣的朋友關注每天的 BeijingAir 小時播報和輕博客|北京天氣 每日播報。

參考:

  • PM2.5數據差異玄機_深度報道_新浪財經_新浪網
  • 溫、濕度對β射線法監測TSP結果的影響-
  • 小顆粒引發監測技術爭議_環境保護_求是理論網
  • 輕博客|北京天氣
  • Twitter:BeijingAir

北京的空氣質量基本上看老天心情。污染物減排一時半會兒不會有大成效,當冷暖空氣對峙、對流緩慢的時候,污染物對外擴散的速度慢了,污染就會變得很嚴重。


我認為霧霾這幾年突然增多惡化,與四萬億刺激不無關係,從09年開始基建各種上馬,到2012前後各種生產線建成.....


因為很簡單啊,因為霧霾是不是報表,跟霧有很大關係,冬天的時候pm2.5每天都很多,至於今天能不能爆表,跟今天霧的大小有關係!


霧霾天氣到來,其中也含有大量的PM2.5,由此空氣污染也不會減少,再加上人們日常產生的污染:汽車尾氣、生活取暖用炭、做飯油煙等等。


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