劉文靜
2014年11月7日2時至11日14時,北京的空氣質(zhì)量指數(shù)(簡稱AQI)平均值為81,優(yōu)良率接近80%(見圖1、圖2)。最差的時候為10日晚到11日凌晨,出現(xiàn)的短暫中度污染(158),那晚確實是APEC期間大氣最為靜穩(wěn)的時段,還有大家當然不會忘記那晚是APEC焰火晚會。都說“煙花易冷”,其實更易污染的是空氣。
這段時間,北京的氣象條件其實和一個月前(10月7日-11日)重污染時的狀態(tài)有些類似,都是夾在冷空氣影響的間歇期。難道,老天爺沒幫忙?
老天幫忙治了個標
為了知道答案,首先要搞懂對北京來說,北風是天然的空氣凈化器,南風則是不太妙的污染信號。由于北京北部為山區(qū),空氣相對干凈;南邊為華北平原,工業(yè)污染排放較多,空氣相對臟一些。因此北風的出現(xiàn),可以把相對干凈的空氣送到京城,又可以把南邊相對臟的空氣抵擋在京城之外。而南風的出現(xiàn),則會把河北中南部一帶的污染物輸送到北京,而且因為北部山地地形的阻擋,使得臟空氣在北京上空聚集。
對比2014年國慶假期后(10月7日-11日)的重污染過程,乍一看,一個月后的APEC期間(11月7日-11日)地面風場似乎也沒什么優(yōu)勢。從逐3小時的地面風場分析,11月7日-11日期間,靜風的比例甚至更高一些,刮偏北風的比例也少于10月7日-11日。不過深究起來,10月7日-11日的偏北風多為東北風,并且很弱,清除污染物的作用不大,而且當時東風比例也較大,導(dǎo)致空氣濕度大,有利于二次轉(zhuǎn)化加重污染。所以,從地面的氣象條件看,兩段時間似乎難分伯仲。
再把對比的高度提升一點,來看看低空風場,10月7日有明顯偏南風輸送,而11月7日的氣流是從渤海上回流的偏北風輸送。這么看來,老天還是多少幫了點兒忙。
減排才是治本王道
老天既然沒有幫上太多忙,“APEC藍”自然就是人們努力的結(jié)果。那么,減排對保持藍天的作用有多大?北京的污染物來源構(gòu)成是什么?到底多少是源于自己產(chǎn)的?或許這次APEC會議可以印證學(xué)者們的研究結(jié)論。
根據(jù)中科院大氣物理研究所王躍思研究員的分析,北京自產(chǎn)的污染物占據(jù)約2/3,周邊輸送占據(jù)約1/3。其中,汽車尾氣、工業(yè)污染、燃煤都是重要的排放源。需要說明的是,汽車尾氣中有大量氮氧化物,氮氧化物在第一次污染中比例并不高,僅占5%左右。但是當濕度加大時,它們會出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng),促進二氧化硫(燃煤產(chǎn)生)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,進而增加PM2.5的含量,這就是前文提到的二次轉(zhuǎn)化污染。對二次污染源進行解析后發(fā)現(xiàn),汽車尾氣的比重升至21.3%。2013年冬季的研究數(shù)據(jù)顯示,北京出現(xiàn)霾污染時,機動車尾氣的比重占據(jù)了4成以上。
可以說,APEC期間北京的單雙號限行,很大程度上減少了本地的污染源排放;而周邊地區(qū)的限行、工業(yè)企業(yè)的停產(chǎn),也減少了周邊污染物的輸送。所以,解決空氣污染問題,關(guān)鍵還是在減排。那么,減排的重點是北京還是周邊地區(qū)?來看看北京重霾的形成過程,也許我們會得到啟發(fā)。
引發(fā)于周邊輸送,加強于本地排放
北京的重霾天氣,引發(fā)于周邊輸送,加強于本地排放。這是11月初中國氣象局的氣象年會上,中科院大氣物理所的多位專家學(xué)者綜合分析的觀點。
以2014年10月7日-11日的重污染過程為例,空氣污染指數(shù)陡然上升,顯然不是本地排放增加導(dǎo)致的(見圖3)。結(jié)合之前的低空風場分析,污染在很大程度上是來源于周邊的輸送。這之后出現(xiàn)了一個惡性循環(huán):污染物濃度增加,引發(fā)了霧霾,霧霾又進一步加重污染。而在周邊輸送引起污染指數(shù)陡增后,指數(shù)又轉(zhuǎn)為震蕩上升,這就是本地排放的污染所致,可謂助紂為虐。這樣的惡性循環(huán),直到冷空氣攜風帶雨進京大掃除,才能終結(jié),藍天重現(xiàn)。
由此數(shù)據(jù)推論,假如沒有一開始的周邊污染輸送,北京本地排放雖然占據(jù)了更大比重(約2/3),但不一定會形成嚴重霾。這樣的情況就好比在足球比賽中先進球的重要性,如果獲得3:0大勝的球隊分別靠A和B兩個人進球,A進了第一個,B進了后兩個(A相當于周邊輸送,B相當于本地排放)。單從數(shù)據(jù)上看,B的貢獻更大,但打開勝利之門的其實是A。倘若A不先進球,改變局勢,后面可能沒有B進球的機會。
“APEC藍”也大概印證了上述假設(shè)。由于周邊地區(qū)的減排,沒有形成特別明顯的污染輸送;北京本地減排控制了污染源,而污染物又在山谷風和城市熱島作用下,得到了較好地擴散。所以即便是小風或弱風時,北京市區(qū)的霾也并不嚴重。以11月9日為例,得益于山谷風和城市熱島作用,北京空氣質(zhì)量為良好,但在河北、山東等地,衛(wèi)星監(jiān)測到了大量的霾。所以,治理空氣污染靠減排,減排還得區(qū)域協(xié)同,不能單兵作戰(zhàn)。
如何將“APEC藍”變?yōu)椤俺B(tài)藍”
“APEC藍”給我們帶來了找回藍天的希望,也給了很多啟示。霧霾是能夠治理的,關(guān)鍵是區(qū)域協(xié)同減排。但是減排,意味著深層次的變革,不僅僅意味著少燒煤,多用清潔能源,更需要經(jīng)濟發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型。河北、山東等地不可能永久停產(chǎn),要不然當?shù)匕傩盏木蜆I(yè)、生活問題如何解決?北京的單雙號限行對民眾的出行影響很大,也不是長久之計。如何在保證民生的前提下做好減排,是對政府決策和管理智慧的考驗。
希望下一次我們熱議APEC,已經(jīng)是“Air Pollution Eventually Controlled”(空氣污染終于被控制?。┑囊馑剂?。