燃煤致雾霾的最新证据：民用散煤燃烧是京津冀重污染主因

                                                                 杨学祥，杨冬红

河北专家:民用散煤燃烧是京津冀重污染主因

2016年12月26日15:51     中国新闻网

　　中新网12月26日电据环境保护部网站消息，12月25日，河北省政府新闻办召开河北省大气污染防治专家组新闻发布会，详细解读12月份以来河北省出现重污染天气的原因、启动应急响应措施的效果。民用散煤燃烧排放，仍是京津冀及周边地区大范围重污染的主要成因。专家们建议，治雾霾，要更加注重整治散煤污染。

　　12月初以来，河北省经历了三次重污染天气过程，分别是12月2日至4日、12月10日至12日、12月16日至22日。尤其是12月16日至22日，河北省经历了今年以来持续时间最长、污染程度最重、影响范围最大的一次重污染过程。

　　为什么重污染天气频发？河北省西面是太行山山脉，北部是燕山山脉，偏南风把南部污染物向北吹，污染物在山前被阻挡后在河北省平原地区堆积。观测显示，近年来，河北风速逐年降低，对污染物的扩散能力也逐渐降低，加上温度升高、降水减少，对污染冲刷能力逐年降低，造成重污染天气频发。

　　分析12月初以来的重污染天气过程，气象条件极度不利、散煤污染贡献率大是两大成因。气象条件极度不利于污染物扩散，属于1998年以来气象条件最不利的月份。进入秋冬季，中国北方地区冷空气不活跃、强度弱、风速小，温度明显偏高。以石家庄为例，12月初以来，石家庄市平均风速仅1.2米/秒，是过去36年来的第三个低值；平均气温2.1℃，是过去36年来的第二个高值。

　　激光雷达观测显示，重污染天气期间，石家庄市区逆温层位于300至400米高度，上面是蓝天白云，逆温层像一个盖子把下面盖得严严实实。晴天时，污染物垂直扩散高度一般为一两千米，出现逆温层后，扩散高度降至300米左右，相当于把环境容量压缩了几倍。在一个很小的空间内，污染物浓度很快就会升高。

　　民用散煤燃烧排放，仍是京津冀及周边地区大范围重污染的主要成因。在12月16日至22日重污染天气过程中，污染程度比较重的石家庄、邯郸等市，其PM2.5、PM10和一氧化碳的浓度同步变化趋势非常明显，二氧化硫的浓度也比较高，主要是因为民用散煤燃烧不完全，产生一氧化碳的量比较大，而大的工业企业煤炭燃烧比较完全。

　　为应对重污染天气，河北省及时启动了应急响应，其中12月16日至22日重污染天气期间，河北省10市启动了Ⅰ级应急响应，工业企业最少减排40%，实行机动车单双号通行。初步分析显示，应急响应的启动，使石家庄市PM2.5峰值削减了18%左右，应急响应7天期间平均浓度大约下降了12%。对于其他城市，启动应急响应措施使PM2.5峰值平均下降了12%至15%。

　　防治大气污染，要更加注重治理燃煤污染，推进“电代煤”“气代煤”，从源头减少污染物排放。目前，河北省大气污染防治形势严峻，但是与前两年的数据进行对比，可以看出河北省空气质量总体在改善。

　　截至12月25日，今年以来全省PM2.5浓度是69微克/立方米，同比下降9%，比2013年同期下降35.9%；优良天数达到204天，比2015年增加17天，比2013年增加77天。12月16日至22日重污染天气过程中，污染最重的是12月19日，全省PM2.5平均浓度为329微克/立方米，比2013年1至2月重污染过程降低了26%，说明近几年河北通过对大气污染重点行业的管控，改善了全省的空气质量。

今后，河北省大气污染防治应以减少燃煤污染为主，协同治理机动车尾气、扬尘等污染，同时推进清洁能源利用。

责任编辑：刘德宾 SN222

http://news.sina.com.cn/c/2016-12-26/doc-ifxyxvcr7642354.shtml

河北省2016年12月经历了三次重污染天气过程与潮汐组合密切相关

12月初以来，河北省经历了三次重污染天气过程，分别是12月2日至4日、12月10日至12日、12月16日至22日。尤其是12月16日至22日，河北省经历了今年以来持续时间最长、污染程度最重、影响范围最大的一次重污染过程。

我们在2016年10月18日指出：

潮汐组合A：11月29日为日月大潮，12月2日月亮赤纬角极大值南纬18.90812度，两者弱叠加，潮汐强度大，地球扁率变小，自转变快，有利于厄尔尼诺发展（强），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（强）。

12月2日至4日河北省经历了第一次重污染天气过程。

潮汐组合B：12月9日为月亮赤纬角最小值南纬0. 00066度。12月7日为日月小潮。两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(弱)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(弱)。

潮汐组合C：12月15日为月亮赤纬角最大值北纬18.93661度，12月14日为日月大潮，12月13日为月亮近地潮。三者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（强），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（强：被称为2016年第三次超级月亮，日月大潮和月亮近地潮相隔一日，强度变小）。

12月10日至12日河北省经历了第二次重污染天气过程。

12月16日至22日河北省经历了第三次重污染天气过程。河北省经历了今年以来持续时间最长、污染程度最重、影响范围最大的一次重污染过程。

潮汐组合D：12月21日为日月小潮，12月21日为月亮赤纬角最小值南纬0. 00047度，12月25日为月亮远地潮。两者强叠加，三者弱叠加，潮汐强度小，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(弱)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(弱)。

潮汐组合E：12月29日为月亮赤纬角最大值南纬18.95967度，12月29日为日月大潮。两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（强），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（强）。

本月天文奇点相对较集中，相互作用增强，可激发极端事件发生。2016年9-12月地震活动进入高潮。12月雾霾活动进入高潮。本月为地球自转加速阶段，不利于拉尼娜发展，潮汐组合类型也不利于拉尼娜发展。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1009483.html

清除雾霾的冷空气活动弱（北风），助长雾霾的暖空气活动强（南风），这是中国雾霾与潮汐组合一一对应的原因。

河北省经历了三次重污染天气过程与月亮赤纬角最小值有关

分析12月初以来的重污染天气过程，气象条件极度不利、散煤污染贡献率大是两大成因。气象条件极度不利于污染物扩散，属于1998年以来气象条件最不利的月份。

1995-1997年月亮赤纬角最小值导致1998年以前气象条件季度最不利的原因，2014-2016年月亮赤纬角最小值是导致2013-2016年气象条件极度不利的原因，存在18.6年的雾霾变化周期。

中国雾霾的18.6年周期

雾霾的发生与高温、旱涝、风速等气象条件密切相关，所以具有相同的周期。

我们在2015年10月18日指出，2014-2016年月亮赤纬角极小值是导致我国雾霾高发的天文背景，2015年12月至2016年1月为弱潮汐时期，增强我国的季节性雾霾。2015年厄尔尼诺和高温干旱是雾霾高发的气象条件。2015-2016年雾霾高发不可避免，减轻雾霾是一项极其艰巨的任务。

我们在2014年4月撰文指出，1998年是最热的年份，1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是原因之一；自1998年以后，全球气温呈波动下降趋势，2005-2007年月亮赤纬角最大值产生的强潮汐南北震荡是原因之一。当月亮在南（北）纬28.6度（月亮赤纬角最大值）时，高潮区在12小时后从南（北）纬28.6度向北（南）纬28.6度震荡一次，大气和海洋的南北震荡将产生巨大的能量交换并搅动深海冷水上翻到海洋表面降低气温。这是以18.6年为周期的潮汐南北震荡作用比其他周期的潮汐东西震荡作用更显著的原因。太阳在南北回归线时也会产生潮汐南北震荡运动。2014-2016年月亮赤纬角最小值可能导致中国干旱和全球高温（杨冬红等，2008）。

月亮赤纬角变化还会产生27.3天和13.6天的大气潮和海洋潮南北震荡幅度变化周期，对形成雾霾的静稳天气有重要影响（Li G Q, 2005）。中国气象局的数据显示，2013年12月初的雾霾波及25个省份，100多个大中型城市，安徽、湖南、湖北、浙江、江苏等13地雾霾天数均创下历史纪录。权威数据显示，今年以来，全国平均雾霾日数为29.9天，较常年同期偏多10.3天，达到52年来的峰值。2014-2016年月亮赤纬角最小值导致2013年雾霾高发，并将在今后三年持续高发。52年前，1959-1960年月亮赤纬角最小值导致前一周期的雾霾高发。

根据月亮赤纬角极值与日月大潮的叠加可计算得出，每年11月至次年1月的潮汐组合类型有利于雾霾的形成，每年2月-4月的潮汐组合类型不利于雾霾发生；每年5-7月潮汐组合类型有利于雾霾发生，每年8-10月潮汐组合类型不利于雾霾发生，潮汐组合类型转化的周期为6个月。这个半年周期是固定的，每年都是这样（杨冬红等，2007a）。与雾霾季节性相叠加，雾霾频发期是每年的1月和12月。

吴兑等人指出，1951-2005年中国大陆霾的时空分布特征明显，就中国大陆而言，12和1月霾天气日数明显偏多，2个月霾日数的总和达到了全年的30%；9月霾天气日数最少，约占全年的5%（吴兑等，2010）。这一研究结果与潮汐类型的划分完全一致。

2013年的中国雾霾首发在1月，并于12月进入高潮。预计2014年1月会仍保持高发态势。作者的理论推导在科学网上得到2014年1月实践的验证，表明大气潮对天气和雾霾影响的真实存在。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-929003.html

2016年12月雾霾高发正在得到证实。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1018704.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1021437.html

中国“雾霾”的首要来源在“烧煤”

中国学者早在2015年就指出，中国“雾霾”的首要来源在“烧煤”中排放的二氧化硫和氮氧化物。但是，两种计算方法得出不同的两种结论：

其一、2014年中国大陆消耗煤炭1962.4（百万吨油当量），美国453.4，印度360.2。因此中国消耗煤炭是美国的4.33倍，印度的5.45倍。这与中国雾霾严重的事实相一致。

其二、中国人口2013年底13.6782亿，美国人口2013年4月3.1574亿，中国也差不多是美国的4.33倍。因此，从总量看，中国消耗煤炭惊人，世界第一。但从人均看，中国每人消耗煤炭和美国人持平。不能简单指责我们烧煤多：我们人口多。美国人按人均算，烧煤和我们相当（1:1），大大多烧了石油（6.96 : 1）和天然气（19.7 : 1）！

人人均等的碳排放权力显示社会公平，但是大气污染的衡量标准是平均污染物浓度：

2015年11月18日，我们计算结果是：2014年中国大陆消耗煤炭1962.4（百万吨油当量），美国453.4，印度360.2。以2014年化石能源消费的年变化量计算，中国领土面积为960万平方公里，美国为963万平方公里，印度为298万平方公里，计算结果表明，中国空气中污染物的平均浓度为美国的4.33倍，印度的1.7倍，是污染程度最大的国家。

这一计算的科学性得到验证：

2016年12月23日，中国工程院院士杜祥琬给大家算了一笔账：在京津冀地区，单位平方公里每年消耗的煤炭是全球平均值的30倍。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1023492.html

河北专家认为，民用散煤燃烧是京津冀重污染主因。这为中国“雾霾”的首要来源在“烧煤”的论断提供了新的证据。