中科院首席专家柴发合为您揭秘60城同步预警效果

时间： 2016-12-11 17:01

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作者：柴发合

12月2日~4日，京津冀及周边地区发生重污染天气，环境保护部提前发出预警通知，60个城市统一启动预警。这次为何能实现统一预警，又取得了哪些效果？本报记者近日就相关问题采访了中国环境科学研究院大气环境首席科学家柴发合。

极端不利气象条件

是此次区域性重污染的重要诱因

问：12月2日~4日，京津冀区域发生了一次较长时间大范围重污染天气过程，请问这次污染过程有什么特点？据有关方面说，这次重污染天气过程遭遇了今年以来京津冀区域最不利的气象条件，您怎么看？

柴发合：这次重污染过程影响范围广，涉及京津冀中南部、河南北部、山东西部和山西中南部地区，持续时间比较长，污染程度是今年以来最重的一次。

12月2日，河北中南部的邯郸、石家庄、保定等地出现重度污染。北京市从12月2日傍晚开始，由于交通晚高峰机动车大量排放和外地传输的影响，短短几个小时内PM2.5浓度上升了近100μg/m3，达到重度污染，12月3日夜间至4日凌晨污染达到峰值，之后开始下降。石家庄、保定、唐山等城市连续两天达到严重污染。

京津冀及周边地区人口多，“两高”企业和货车运输集中，进入冬季后整个区域都有燃煤采暖，这些因素导致大气污染物排放量大，是12月2日~4日出现大范围区域性重污染的根本原因。而大范围的逆温、静稳和高湿气象条件，大气边界层高度大幅降低，极端不利的气象条件是区域性重污染的重要诱因。

在这次重污染期间，京津冀区域的气象条件与2015年11月底到12月初的多个气象要素相类似，非常不利于污染物扩散，有的城市局地气象条件容易导致污染物聚集。石家庄受太行山前弱偏西北气流和南部偏南气流的汇聚作用，叠加自身高污染排放，污染最重。另一方面，区域相对湿度较高，普遍出现了持续几十个小时的高湿条件，12月3日~4日石家庄、保定的相对湿度超过90%，加剧了颗粒物的吸湿增长和二次转化。另外，边界层高度大幅下降也抑制了污染物的垂直扩散，北京市12月3日夜间至4日凌晨边界层高度低于400米，石家庄边界层高度仅为200米左右，是今年入冬以来最低的一次，而海拔820米的石家庄封龙山监测站空气质量一直优良，保定、邢台等城市边界层高度也创入冬以来新低。

第一次真正形成了

统一预警应急、区域联防联控局面

问：这次重污染过程的应对中，京津冀鲁豫区域内有60多个城市及时启动了预警应急措施。现在大家都很好奇，这么大范围的预警是如何实现的？为什么要实施如此大范围的统一预警应急？

柴发合：今年10月以来，环境保护部上收了京津冀及周边80个国控空气质量监测站点，并组织中国环境科学研究院和中国环境监测总站建立了集成12个颗粒物成分站、31个激光雷达、1台移动走航车和2+18城市手工采样的颗粒物组分科学观测网。而且2013年中国环境监测总站成立了预报中心，充分借鉴国内外先进的数值预报和人工订正技术，手段不断完善，在过去多次重污染预报过程中积累了丰富的经验，重污染过程预报的准确率越来越高，提前发现污染过程的时间也越来越早。针对这次重污染过程，大概提前一周就给出了比较准确的污染形势研判，为区域统一预警提供了基础，为尽早启动应急响应提供了时间上的保障。

2013年以来的监测数据分析表明，秋冬季重污染期间，京津冀及周边区域多个城市经常同时出现重污染，没有城市能独善其身。气象分析和空气质量模拟也表明，京津冀中南部区域处于同一个大气流场（Air Basin），污染传输的相互影响显著，而这些城市在能源结构、产业结构和运输体系上都有相似性，单位面积污染物排放量表现为南高北低，秋冬季南风为主导风向时就非常容易发生区域性重污染。

科研观测结果显示，当出现区域性重污染的时候，城市与城市之间、城市与乡村之间已经没有太大差别，整个区域都被污染团覆盖。污染物在区域间通过传输相互影响，各城市重污染的发生发展，往往是本地污染物排放与外地传输叠加的综合结果。在京津冀区域同一个大气流场内，单个城市独自采取行动难以达到治污控霾的效果，区域联防联控势在必行。11月17日~19日，环境保护部针对上次重污染过程采取的统一预警应急行动，取得了较好的效果，北京市实际污染情况明显低于预测值，增强了区域联防联控应对重污染的信心。

以往各地在重污染应对过程中，也暴露出污染程度大致相同但预警级别不同的问题，普遍存在“等风来”的思想，影响区域协同应对的效果。今年环境保护部持续推进统一预警标准，目前已经实现了北京、天津、河北全境及河南、山东部分城市统一重污染天气预警分级标准。在环境保护部《关于做好重污染天气应急预案修订工作的函》中也明确规定，“当预测可能出现3天及以上重污染天气时，应按空气质量预报结果上限确定预警级别。可能出现长时间、大范围重污染天气时，应根据上级预警提示，结合本地实际确定预警级别。”

因此，在11月底提前一周预测到12月2日~4日京津冀及周边地区可能出现大范围、长时间的重污染过程时，环境保护部及时向各地发出预警提示，明确了污染持续时间和各地污染程度，区域内9个城市启动红色预警应急，24个城市启动橙色预警应急，22个城市启动黄色预警应急，第一次真正形成了统一预警应急、区域联防联控的局面。

污染物累积时间

从原本的三四天缩短到两三天

问：从目前情况来看，如此大范围的统一行动是否达到了预期的效果？

柴发合：是否有效果，可以从两方面来看，一是重污染天气的持续时间，二是污染峰值变化。

对12月2日~4日的重污染过程，无论多模式数值预报还是预报员基于多年经验的判断，在系统性偏南风输送条件下，通常仅需1~2天，北京、天津、廊坊、保定和石家庄等地就会出现连片的重污染，也就是说，预报从12月2日开始京津冀大部分城市会被区域性重度污染笼罩，部分靠山城市甚至可能出现严重污染。

但实际监测结果表明，北京、天津和廊坊等地达到重度污染的时间，比所有数值预报模型和预报人员的判断都推迟了一天，也就是12月3日才达到重度污染。北京预报重度及以上污染持续时间为48小时，但实际持续时间为36小时。其根本原因在于，京津冀及周边地区60多个城市提前采取了应急响应措施，污染物排放较之前有较大幅度下降，使得在不利天气条件下污染物的累积时间从原本的3~4天缩短到2~3天。整体而言，京津冀及周边地区大多数城市实际污染情况低于发布预警级别，污染过程的持续时间、发生严重污染级别的城市数量均有明显下降，显示了区域重污染应对的控制效果。

编辑：张伟