Pus oluşumu üzerinde meteorolojik koşulların ne kadar etkisi var? Gizem nihayet ortaya çıktı!
Bu yılki Ulusal İki Oturumda Ekoloji ve Çevre Bakanı Li Ganjie, Çinli ve yabancı gazetecilerin "Kirlilik Önleme ve Kontrol Savaşıyla Mücadele" hakkındaki sorularını yanıtladı ve ağır hava kirliliğinin nedenleri ve tedavisi üzerine araştırma projesinin ilk sonuçlara ulaştığını söyledi. Etkileyen üç ana faktör kirlilik emisyonları ve meteorolojik koşullar. Ve bölgesel iletim, temelde çözüldü.
Meteorolojik koşulların ağır hava kirliliği üzerindeki etkisi ne kadar büyük? nasıl karşılık verilir? Çin Mühendislik Akademisi akademisyeni ve Çin Meteoroloji Bilimleri Akademisi araştırmacısı Xu Xiangde, Çin Gaz Bilimleri Akademisi Atmosferik Kompozisyon Enstitüsü yöneticisi Wang Yaqiang ve Ulusal İklim Merkezi araştırmacısı Liu Yanju, geçtiğimiz günlerde Blue Sky Studio ile özel bir röportajı kabul ettiler.
Düşük rüzgar hızı, sessiz atmosfer, yere yakın sıcaklık değişimi, yüksek nem vb. Koşullar altında ağır kirlilik meydana gelmesi muhtemeldir.
Nisan 2017'de, Devlet Konseyi'nin yürütme toplantısı, Pekin-Tianjin-Hebei ve çevre bölgeleri hedefleyen, eski Çevre Koruma Bakanlığı (şimdiki Ekoloji ve Çevre Bakanlığı) tarafından yönetilmeye ve bilim ve teknoloji, Çin Bilimler Akademisi, tarım, sanayi ve bilgi teknolojisi, meteoroloji, sağlık, üniversiteler vb. Sonbahar ve kış aylarında, ağır atmosfer kirliliğinin nedenleri, temel endüstriler ve kirletici emisyon kontrol teknolojisi ve diğer sorunlar araştırmalara odaklandı. Eski Çevre Koruma Bakanlığı, daha sonra "1 + X" modeline uygun olarak Ulusal Hava Kirliliği Önleme ve Kontrol Merkezi'ni kurdu ve 200'den fazla birim ve yaklaşık 2.000 kişiden oluşan bilimsel ve teknolojik bir araştırma ekibi oluşturdu.
Xu Xiangde, Wang Yaqiang, Liu Yanju ve diğer uzmanlar, ağır hava kirliliğine neden olan meteorolojik koşullar hakkında derinlemesine araştırma yapmak için bir meteorolojik araştırma ekibi kurdu. "Yüksek yoğunluklu emisyonlar hava kirliliğinin dahili ve ana nedenleriyken, meteorolojik ve iklim koşulları ana dış nedenlerdir." Xu Xiangde, bu meteorolojik araştırma ekibi adına Lantian Studio ile özel bir röportajı kabul ederken, dedi.
Xu Xiangde, Pekin-Tianjin-Hebei bölgesi ve çevresindeki alanların Taihang Dağları'nın doğu tarafında ve Yanshan Dağı'nın güney tarafında yarı kapalı arazide yer aldığını, Çinghai-Tibet Platosunun geniş arazisinin "leeward eğimi" etkisinin neden olduğu çökme hava akışından ve "zayıf rüzgar etkisinden" etkilendiklerini açıkladı. Kışın, Pekin-Tianjin-Hebei bölgesi ve çevresi, atmosferik konveksiyon ve difüzyon ve kirletici uzaklaştırma için elverişli olmayan önemli aşağı çekiş alanlarıdır. Bu bölge, kışın hava kirliliğinin en yoğun olduğu ve Çin'de en önemli mevsimsel farklılıkların görüldüğü bölgedir.PM2.5 konsantrasyonu genellikle kışın yüksek olup, kirlilik en yoğun, ardından sonbahar ve ilkbahar, yazın ise en hafif olanıdır.
Qinghai-Tibet Platosunun geniş arazisinin "leeward eğimi" etkisinin neden olduğu batmakta olan hava akışı ve "zayıf rüzgar etkisinin" etkisinin şematik diyagramı.
Çalışmalar, Pekin-Tianjin-Hebei bölgesinde ve çevresindeki bölgelerde mevcut istatistiksel analiz sonuçlarından, aşağıdaki koşullar karşılandığında yerel kümülatif ağır kirliliğin meydana gelme eğiliminde olduğunu göstermiştir: rüzgar hızı 2 m / s'den azdır ve bu, kirletici maddelerin yayılması için son derece elverişsizdir; atmosfer statik bir durumda. Durum, düşey difüzyon kabiliyeti zayıftır; yere yakın sıcaklıkta ters çevirme (genellikle, irtifa arttıkça atmosferik sıcaklık düşer, ancak bazı hava koşullarında, irtifa arttıkça yer üzerindeki atmosferdeki sıcaklık da artacaktır. Meteorolojide "sıcaklık değişimi" olarak adlandırılır ve sıcaklığın tersine döndüğü atmosfere "inversiyon tabakası" denir), sınır tabakası (yere yakın hava karıştırılabilir) 500 metreden düşüktür; atmosferin bağıl nemi% 60'a ulaşır. Yukarıdakiler, gaz halindeki öncüllerin partiküllere dönüştürülmesini hızlandırır.
Spesifik olarak, olumsuz hava koşulları esas olarak aşağıdaki hususları içerir:
Rüzgâr hızı çok düşük. Sessiz rüzgar veya hafif rüzgar (rüzgar hızı 2 m / s'den az veya eşittir), rüzgar yönü çoğunlukla güneydoğu veya güneydedir, hava hareketliliği zayıftır ve kirletici maddelerin yayılması son derece elverişsizdir.
Atmosfer sessiz ve sabittir. Atmosfer statik durumdadır ve atmosferin dikey difüzyon yeteneği zayıftır. Ağır kirlilik havalarında, genellikle, atmosferin statik stabilitesinde dikey yönde bir artışa ve atmosferik sınır tabakasının yüksekliğinde önemli bir düşüşe neden olan ve kirleticilerin dikey difüzyonu için iyi olmayan bir sıcaklık ters çevirme tabakası vardır.
Atmosferik sınır tabakasının yüksekliği genellikle yaklaşık 500-1500 metredir.Ağır kirli havalarda, sınır tabakasının yüksekliği 500 metrenin altına ve hatta 100 metrenin altına düşebilir.Dikey difüzyon kabiliyeti önemli ölçüde zayıflar, bu da alt tabakalarda kirleticilerin birikmesine ve ağır kirliliğe neden olur. Kirli hava devam ediyor.
--Yüksek nem. Atmosferin bağıl nemi% 60'ın üzerindedir. Bir yandan, bağıl nemdeki artış, ince parçacıkların nem emilimine ve büyümesine elverişlidir; diğer yandan, bağıl nemdeki artış, aynı zamanda, gaz halindeki öncüllerin parçacıklara dönüşmesini hızlandırarak parçacıkların konsantrasyonunda hızlı bir artışa neden olacaktır. Kükürt dioksit ve nitrojen oksitler gibi gaz halindeki kirleticiler, sülfat ve nitrat gibi PM2.5'in ana bileşenlerini oluşturmak için atmosferde oksidasyon gibi kimyasal reaksiyonlara girerler.
Ağır hava kirliliği ve olumsuz hava koşulları arasında önemli bir "kısır döngü" oluşabilir.
"Yukarıdaki göstergeler bir şekilde temsilidir, ancak meteorolojik koşulların hava kirliliği üzerindeki etkisi karmaşık ve doğrusal olmayan bir ilişkidir. Tek bir gösterge ile kirlilik arasındaki ilişki çok sınırlıdır ve farklı bölgeler ile farklı mevsimler arasındaki ilişki olabilir Daha büyük değişiklikler için, kirlilikle ilgili büyük meteorolojik parametrelerin kapsamlı etkisini incelemek daha mantıklı. "Xu Xiangde, Lantian Stüdyosu'na dikkat çekti.
Araştırma ekibinin meteoroloji uzmanları, rüzgar hızı, rüzgar yönü ve bağıl nem gibi hava koşullarının kapsamlı teşhisi yoluyla, olumsuz hava koşullarını nicel olarak tanımlamak için en önemli iki göstergeyi elde etti: bölgesel hava kütlesi kararlılığı ve su buharı yoğunlaşma oranı ve ardından "kirlilik-hava koşulları" sonucuna vardı. Dizin (PLAM) ".
Çalışmalar, hava kalitesi iyi olduğunda, kirlilik-meteorolojik durum endeksinin değerinin genellikle 40'ın altında olduğunu göstermiştir. Çin'deki hava kirliliğinin önemli alanlarında, kirlilik-meteorolojik durum endeksi değeri 80'den büyükse, genellikle atmosferin yatay görünürlüğünün 10 kilometreden az olma olasılığı yüksektir ve PM10 ve PM2.5 konsantrasyonu ile doğrusal bir ilişkisi vardır. 80'lik bir kirlilik-hava durumu endeksi önemli bir eşik olarak kabul edilebilir.
Çalışma ayrıca, hava kirliliği sürecinde belirli bir dereceye kadar kirlilik birikiminin hava koşullarının daha da kötüleşmesine neden olacağını ve ağır kirlilik ile olumsuz hava koşulları arasında önemli bir "iki yönlü geri bildirim" etkisi oluştuğunu göstermektedir.
"İki yönlü geri bildirim" nedir? Meteoroloji uzmanları Lantian Studio'ya bunun bir "kısır döngü" olarak anlaşılabileceğini söyledi.
Pekin'de 2013'ten bu yana 3 günden fazla süren tüm ağır kirlilik olaylarının analizi, Pekin'in hava kirliliğinin genellikle oluşumdan sonra iki aşamaya ayrıldığını göstermektedir; biri erken güney ulaşım kirliliği aşaması, diğeri ise PM2.5 olduğunda kirlilik birikimi aşamasıdır. Konsantrasyon belirli bir seviyeye kadar biriktiğinde (genellikle 100 mikrogram / m3'ten fazla), hava kirliliği, sıcaklık dönüşümü oluşumunu teşvik edecek ve radyasyon etkileri yoluyla alt sınır tabakasının bağıl nemini artıracak, bu da sınır tabakasındaki meteorolojik koşulları daha da kötüleştirecektir. PM2.5 konsantrasyonunun "patlayıcı artışı" bir saatten on saate en az iki katına çıktı.
İklim ısınması, Pekin-Tianjin-Hebei bölgesinde kışın sessiz günlerin sayısında önemli bir artışa neden oldu
Çalışmanın sonuçları, Pekin-Tianjin-Hebei bölgesinde ve çevresinde, pus oluşumuna elverişli meteorolojik koşulların arttığını göstermektedir.Bunun arkasındaki önemli bir faktör: küresel ısınma ile karakterize edilen iklim değişikliği.
Bu yılın başında, bir dizi yetkili kuruluş, 2015'ten 2018'e, sıcaklığın 100 yıldan daha uzun bir süre önce kaydedilmesinden bu yana en sıcak dört yıl olduğunu ve 2018'in tarihteki en sıcak dördüncü yıl olduğunu doğruladı. Dünya Meteoroloji Örgütü 6 Şubat'ta, son dört yıldaki ısınmanın derecesinin karada veya okyanusta olağanüstü olduğunu belirten bir rapor yayınladı. "Bu, uzun vadeli sürdürülebilir iklim değişikliğinin açık bir işaretidir ve uzun vadeli iklim değişikliği, rekor atmosferik sera gazı konsantrasyonlarıyla ilişkilidir."
Uzmanlar genel olarak, insan faaliyetlerinden kaynaklanan karbondioksit ve diğer sera gazı emisyonlarındaki artışın küresel ısınmanın ana nedeni olduğuna ve bunun da ısı dalgaları ve kasırgalar gibi aşırı hava olaylarının daha sık olmasına neden olduğuna inanıyor.
"Ortak araştırmalar, insan faaliyetlerinin neden olduğu küresel ısınma eğiliminin, kuzey Çin'de, özellikle Pekin-Tianjin-Hebei bölgesinde, sessiz günlerin sayısında önemli bir artışa yol açtığını ve iklim ısınmasının, kuzey pusunun oluşumunda önemli bir rol oynadığını gösteriyor." Xu Xiangde dedi.
1961-2018 kışında, Pekin-Tianjin-Hebei bölgesindeki günlük ortalama sıcaklık genel eğilimi, her 10 yılda bir 0,39 ° C'lik bir büyüme oranıyla doğrusal olarak arttı ve bu, aynı dönemdeki küresel ve ulusal sıcaklık artış oranlarından önemli ölçüde daha yüksekti (sırasıyla her 10 yılda bir artış) 0.13 ° C ve 0.22 ° C), Çin'de belirgin ısınmanın olduğu bölgelerden biri. Çalışmanın sonuçları, 1960'tan bu yana Pekin'de yıllık ortalama sıcaklık artış hızının her 10 yılda bir yaklaşık 0,36 ° C arttığını göstermektedir.
Xu Xiangde, 1960'lardan beri, özellikle 1990'dan sonra, kışın Pekin-Tianjin-Hebei bölgesinde ve çevresindeki alanlarda ortalama rüzgar hızının genellikle düşüş eğiliminde olduğunu ve küçük rüzgarlı günlerin sayısının önemli ölçüde daha yüksek bir seviyede olduğunu belirtti. Pekin-Tianjin-Hebei bölgesini ve kuzeybatıdan çevre bölgeleri etkileyen Baykal Gölü'nden gelen soğuk hava kütlelerinin yoğunluğu ve rüzgar hızı on yıllık ve yıllar arası bir zayıflama eğilimine sahiptir, bu da bu bölgedeki rüzgar hızındaki düşüşün sadece şehirleşme ile değil, iklim ısınmasıyla yakından ilişkili olduğunu göstermektedir. Faktörler başrol oynar. Ek olarak, 1960'tan bu yana, iki yıllık trend, Pekin-Tianjin-Hebei bölgesindeki alt atmosferik sınır tabakasının kış aylarında tabakalaşmasının istikrarlı hale geldiğini ve bölgedeki kirletici maddelerin dikey yayılımına elverişli olmayan sessiz günlerin sayısının önemli ölçüde arttığını göstermektedir. Bunların hepsinin esas olarak on yıllık iklim ısınmasıyla ilgili olduğu düşünülebilir. Bu nedenle, iklim ısınmasının etkisi yalnızca küresel ekonomik ve sosyal gelişmeyi kısıtlamakla kalmaz, aynı zamanda Pekin-Tianjin-Hebei bölgesindeki atmosferik çevre yönetişimine daha ciddi zorluklar getirir.
"İklim ısınması, insan sera gazı emisyonları ile ilgilidir ve iklim ısınmasını azaltma hızı hala emisyonların azaltılmasına bağlıdır. Son yıllarda Çin, karbondioksit ve diğer sera gazı emisyonlarını azaltmak için enerji yapısını ve diğer önlemleri ayarlayarak iklim değişikliğine aktif olarak yanıt verdi. Genel olarak, sera gazı emisyonlarını azaltma sürecinde, atmosferik kirleticiler de azaltılır, bu da uzun vadeli iklim ısınmasını ve mevcut bölgesel atmosfer kirliliğini hafifletmek için faydalıdır. "Xu Xiangde dedi.
Hava kalitesini tahmin etme yeteneğini geliştirmek, ağır hava kirliliği ile başa çıkmak ve kirliliği azaltmak için önemli bir önlemdir.
Xu Xiangde'ye göre: "Belirli bir süre içinde nispeten sabit emisyon koşullarında, meteorolojik koşullar ağır bir kirlilik olayının meydana gelip gelmediği konusunda kilit bir faktördür ve birkaç gün içinde mavi gökyüzü ve beyaz bulutlardan kirletici 'patlaması'na geçmek mümkündür. Bir sonraki adım Hava kirliliğinin nedenleri ve meteorolojik etkiler arasındaki korelasyon üzerine derinlemesine araştırmayı güçlendirin ve yoğun şekilde kirlenmiş hava koşullarının doğru tahmin ve tahmini için uygulamalı teori ve teknik destek sağlayın. "
Xu Xiangde ayrıca, hava kirliliğini önlemek ve mavi gökyüzünü kazanmak için kesin önlemler almak amacıyla, departmanlar arası ve disiplinler arası ortak araştırmaları daha fazla uygulamamızı, emisyon kaynağı düzeninin ve farklı arazi ve meteorolojik koşullarda bölgesel ulaşım "katkısının" etkisine ilişkin araştırmayı güçlendirmemizi önerdi. Savaş bilimsel bir temel sağlıyor.
