原標題：三專家詳解本輪大氣重污染過程
11月12日以來，京津冀及周邊地區(qū)正在經(jīng)歷一次大氣重污染過程，整體為中-重度污染，污染主要集中在北京、河北中南部和河南北部區(qū)域。截至14日10時，區(qū)域內(nèi)北京、石家莊、保定等13個城市空氣質(zhì)量達到重度污染水平，PM2.5日均濃度最高達200微克/立方米（石家莊，13日），PM2.5小時濃度最高達289微克/立方米（邢臺，13日13時）。北京市13日的PM2.5日均濃度為180微克/立方米，PM2.5小時濃度最高達249微克/立方米（14日10時）。國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心及時組織專家會商，邀請清華大學(xué)賀克斌院士、中國科學(xué)院大氣物理所王自發(fā)研究員和中國氣象科學(xué)研究院張小曳研究員對本次污染過程進行分析解讀。
清華大學(xué) 賀克斌院士：京津冀及周邊地區(qū)污染物排放量大是主因
根據(jù)2017年京津冀及周邊地區(qū)“2+26”城市大氣污染物排放清單研究結(jié)果，通過實施燃煤鍋爐取締、散煤雙替代、散亂污企業(yè)整治、工業(yè)企業(yè)提標改造和重污染天氣應(yīng)急等大氣污染治理綜合措施，2017年以來主要大氣污染物排放量同比均顯著下降，其中一次PM2.5減少18%、SO2減少31%、NOx減少16%、VOCs減少了12%。
但由于京津冀及周邊地區(qū)聚集了大量的電力、鋼鐵、建材、有色、化工等高耗能產(chǎn)業(yè)，煤炭等能源消耗量巨大，柴油貨車、非道路機械使用頻度高，仍是全國污染物排放強度最大的區(qū)域。初步估算，京津冀及周邊地區(qū)的SO2排放強度仍是全國平均的3.6倍，NOx和煙粉塵排放分別是全國平均的4倍和6倍。從地理分布上看，天津、唐山和太行山沿線的石家莊、邢臺、邯鄲，以及山東濟南、淄博、濱州和山西太原等，均是污染物排放量和排放強度較大的城市。從污染物排放的行業(yè)分布來看，電力、燃煤鍋爐、冶金、建材、柴油貨車和非道路機械是主要的排污行業(yè)。
進入11月中旬以來，天氣轉(zhuǎn)冷，晝夜溫差變大，京津冀及周邊地區(qū)部分城市開始采暖，城市供暖鍋爐和農(nóng)村地區(qū)散煤采暖爐具逐步啟用，各地燃煤污染物排放開始增加。據(jù)估計，京津冀及周邊地區(qū)進入采暖季后，SO2排放增加近50%，一次PM2.5排放增加約30%，尤其作為PM2.5主要組份的有機碳排放增加近1倍。因此，多種污染物高強度的疊加排放是推高本次污染過程中各地PM2.5濃度的重要原因。
中科院大氣物理研究所 王自發(fā)研究員：大霧等極端不利氣象條件是誘因
華北區(qū)域進入秋冬季后，雖然污染過程多發(fā)，但本次過程與以往相比仍呈現(xiàn)較大差異，根據(jù)氣象條件變化及污染發(fā)生發(fā)展特點，可以分為以下三個階段。
局地靜穩(wěn)污染積累階段：11-12日，受弱高壓系統(tǒng)控制，地面以靜風(fēng)和弱偏南風(fēng)為主，污染呈現(xiàn)以局地污染累積為主的形勢，為本次污染過程的起始。
偏南風(fēng)輸送及污染匯聚階段：12日夜間-15日凌晨，受高壓系統(tǒng)后部影響，太行山及燕山山前區(qū)域以偏南風(fēng)為主，區(qū)域污染呈現(xiàn)出向山前平原區(qū)域輸送和匯聚的形勢，同時兼受逆溫和高濕等不利氣象條件影響，預(yù)計將達到本次污染過程峰值，是本次污染過程的核心時段。其中，12日下午至13日，我國華北地區(qū)存在整層靜穩(wěn)的高壓中心，在其東移過程中，山東和河南本地積累污染物在東南風(fēng)作用下向西匯聚，于太行山山前平原形成輻合，因此污染帶較以往更寬，城市PM2.5濃度峰值更高。
偏北風(fēng)緩慢清除階段：15日白天-16日，西北向冷空氣開始系統(tǒng)性自北向南影響京津冀中南部區(qū)域，預(yù)計15日上午北京市污染狀況逐步緩解，下午顯著改善；15日夜間起冷空氣開始影響京津冀南部城市。16日污染形勢徹底緩解。
本次污染過程，華北區(qū)域高濕度是其顯著特征，特別是夜間隨溫度逐漸降低，大氣近地面相對濕度迅速升高，普遍達到90%左右，甚至出現(xiàn)濕度飽和狀態(tài)，多個城市有大霧過程出現(xiàn)。這一區(qū)域性高濕的特點非常有利于大氣中氣態(tài)污染物向顆粒態(tài)轉(zhuǎn)化，PM2.5組分中硝酸鹽等二次反應(yīng)生成的成分迅速升高，在本次污染過程持續(xù)性偏南風(fēng)的作用下向太行山及燕山山前城市匯聚。此外，本次污染過程大氣垂直層結(jié)相對穩(wěn)定，夜間至清晨有區(qū)域性逆溫過程出現(xiàn)，上述多種不利氣象條件綜合作用，是本次污染過程的重要成因。
中國氣象科學(xué)研究院 張小曳研究員：污染和不利氣象條件的雙向反饋加劇PM2.5污染
在我國現(xiàn)有污染物排放量大、加之北方進入采暖季的內(nèi)因條件下，11月11日出現(xiàn)了影響我國華北地區(qū)的高壓脊型環(huán)流形勢，伴隨近地面形成了以區(qū)域氣團穩(wěn)定、水汽向顆粒物上凝結(jié)率高為特征的停滯-靜穩(wěn)的不利氣象條件；邊界層高度由通常清潔天的約1.5公里下降到約900米，北京及其以南的河北西南部、河南中東部PM2.5污染在一個相對較小的空間混合，地面測到的濃度上升，開始了一次PM2.5濃度升高的大氣污染過程。
在污染形成初期華北因處于高空高壓脊環(huán)流控制下的下沉區(qū)、來自西南和東南污染輸送通道仍有偏南風(fēng)將污染物向北輸送到北京，東南通道因來自海上，還帶來較多水汽使河北西南部、河南中東部還出現(xiàn)大霧天氣、局地出現(xiàn)強濃霧天氣，大量氣溶膠粒子成為云霧的凝結(jié)核進入云霧體系。
11月13日清晨，隨著PM2.5濃度累積到在區(qū)域許多站點超過100微克/立方米的閾值，觸發(fā)了不利氣象條件與累積的PM2.5污染之間相互促進的“雙向反饋機制”，即在近地面累積的PM2.5污染將更多太陽輻射反散射回空間，使到達地面的輻射顯著降低、導(dǎo)致逆溫在13日上午的北京出現(xiàn)、本已很弱的湍流強度進一步被降低、邊界層高度進一步下降到污染形成初期的1/3，PM2.5污染因在更小的空間混合濃度進一步上升；且低層大氣因污染導(dǎo)致的逆溫出現(xiàn)、溫度下降使飽和水汽壓下降，13日清晨后北京大氣低層出現(xiàn)明顯的增濕現(xiàn)象，促使許多氣溶膠粒子成為云霧的凝結(jié)核進入云霧體系，形成霾向霧的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致地面接收的輻射進一步下降，穩(wěn)定邊界層結(jié)構(gòu)更加明顯，公眾看到的能見度進一步降低。預(yù)計15日上午隨著冷空氣到達，北京的PM2.5污染將明顯下降，15日午后河北中南部空氣質(zhì)量明顯轉(zhuǎn)好。
此次持續(xù)性重污染過程的氣象條件與2016年12月16-21日大范圍重污染天氣過程類似，2016年的污染過程，最嚴重時京津冀及周邊地區(qū)55個城市(近80%)達到重度污染，34個城市(近50%)達到嚴重污染，在而此次污染過程中，截至目前，達到重度污染的城市僅13個，尚未出現(xiàn)嚴重污染城市。
