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河北重霾：气象条件极度不利是重要原因 散煤污染是根本成因
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河北重霾：气象条件极度不利是重要原因散煤污染是根本成因
杨学祥，杨冬红
河北解析12月份四遇重霾：散煤污染是根本成因
2016年12月29日01:51 每日经济新闻每经记者李彪每经编辑陈旭
河北解析12月四遇重霾成因：散煤燃烧两天 PM2.5浓度可由优良变重污染
在12月这一个月内，河北省就出现4次重污染过程，背后的元凶到底在哪里？
12月28日，《每日经济新闻》记者从河北省环保厅网站获悉，针对公众关心的一系列关于雾霾的焦点问题，河北省政府近日召开了大气污染防治新闻发布会，邀请有关专家就这些疑问进行了解读。
河北省重污染天气预警与应急中心高级工程师王晓利说：“分析12月以来重污染天气过程，气象条件极度不利是重要原因，散煤污染贡献率大是根本成因。在12月16日~22日重污染天气过程中，通过污染源解析模块分析，本地民用源贡献率最高，散煤燃烧面源污染有加重趋势。”
王晓利介绍，据测算，在不利气象条件下，仅农村散煤燃烧这一项，在不到两天的时间内，就可以使河北中南部PM2.5浓度由优良水平恶化到重度甚至严重污染水平。
全国工商联环境商会副会长骆建华告诉《每日经济新闻》记者，在冬季北方地区的采暖季，农村和一些城乡结合部地区散煤燃烧仍然较为普遍，解决散煤污染的问题，需要出台精细化的“煤改电”、清洁煤替代等政策。
采暖期燃煤污染占比几乎翻倍
自9月下旬以来，河北省石家庄市开始出现重污染天气，较往年偏早。而进入12月，河北省更是经历了4次重污染天气过程，分别为12月2日~4日、10日~12日、16日~22日及24日~25日。
有关专家解释，多年不遇的不利气象条件是造成河北省今年雾霾早发、频发的重要原因。石家庄12月平均风速仅为1.2米/秒，是过去36年来的第三低值；平均气温2.1摄氏度，是过去36年来的第二高值。
对12月以来的重污染天气过程进行分析以后，王晓利认为，除了气象条件极度不利以外，散煤污染贡献率大是根本成因。比如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，一氧化碳的产生量比较小。
河北科技大学环境科学与工程学院教授郭斌也给出了相同的结论。他认为，从9月以来，石家庄频繁出现重污染天气，污染源主要指向煤。煤在大气污染中所占的比例，已由非采暖期的20%多升至现在的40%~60%。在采暖期结束前，河北的大气污染防治形势依然严峻。
散煤治理成京津冀环保顽疾
“建议下一步在大气污染防治中，要加大对农村及城乡接合部散煤和面源污染治理力度。”王晓利说，现在不少城市存在精细化管理不出二环的现象，对农村以及城乡接合部的管理相对薄弱。
今年12月，河北省省长张庆伟主持召开全省重污染天气应对工作领导小组（扩大）会议时强调，做好城市点源和农村面源污染、散煤治理、畜禽养殖废弃物处理、垃圾分类处理等工作。
散煤污染到底有多严重？环保部提供的数据显示，2014年北京市电力行业煤炭消耗量为714万吨，二氧化硫、氮氧化物、PM10和PM2.5排放量分别为0.8万吨、1.8万吨、0.4万吨和0.3万吨。民用燃煤量虽然只有328万吨，大大少于电煤消耗，但二氧化硫、氮氧化物、PM10和PM2.5排放量却分别达到2.8万吨、0.7万吨、1.9万吨和0.9万吨。据测算，在民用燃煤集中消耗的采暖季，二氧化硫、氮氧化物、PM10、PM2.5日排放强度分别是电力行业的7倍、1.2倍、8倍和5倍左右。
今年7月，在中国工程院发布《大气污染防治行动计划》实施情况中期评估报告会上，清华大学环境学院院长贺克斌告诉《每日经济新闻》记者，多地要想完成预定减排目标，可以从冬季散煤供暖的煤改电入手，现在已经开始做相关的电网改造，对频发重污染的几个区域将优先处理。
骆建华介绍，在京津冀地区，北京的散煤治理中的“煤改电”工作推进较快，但是，解决京津冀地区冬季散煤燃烧污染的问题需要三地共同发力，需要一些配套的政策给予支持。“煤改电”成本高，财政应该考虑进行补贴，如果有些地方不适合“煤改电”，是否可以通过清洁煤替代等，未来需要出台更加精细化的大气污染治理政策。
京津冀及周边将遭遇跨年重污染持续近一周
2016年12月28日19:29 新京报
新京报快讯（记者王硕邓琦）受不利气象扩散条件影响，2016年12月30日至2017年1月5日，京津冀及周边区域将遭遇跨年重污染过程。在此期间，京津冀中南部，以及晋南、鲁西、豫北等地空气质量将以重度污染为主，局部地区可能出现严重污染。
据中国环境监测总站消息，29日傍晚起，京津冀及周边区域大气扩散条件开始转差，污染物逐渐积累。12月30日至1月5日，扩散条件持续不利，京津冀中南部、山西南部、山东西部和河南北部空气质量以重度污染为主，局部地区可能出现严重污染。期间，2日虽受偏北弱冷空气影响，区域北部空气质量可能短时改善，但对京津冀中南部地区影响效果有限。
6日空气污染扩散条件开始好转，污染形势才有望逐步缓解。
另据北京环境监测中心预报，29日白天，北京扩散形势整体有利，白天空气质量仍在2级良水平，入夜后转差，随后几天预计会达到重污染级别。
责任编辑：倪子牮
http://www.zaobao.com/realtime/china/story20161229-707410
河北省2016年12月经历了四次重污染天气过程与潮汐组合密切相关
自9月下旬以来，河北省石家庄市开始出现重污染天气，较往年偏早。而进入12月，河北省更是经历了4次重污染天气过程，分别为12月2日~4日、10日~12日、16日~22日及24日~25日。
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)。
12月24日至25日河北省经历了第四次重污染天气过程。26日由21-25日潮汐组合带来的冷空气吹散了雾霾，寒潮持续到29日。
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）。
2016年12月30日至2017年1月5日，京津冀及周边区域将遭遇跨年重污染过程。
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
2017年1月5-6日潮汐组合有利于雾霾的清除：
潮汐组合A：1月5日为月亮赤纬角最小值南纬0. 00034度。1月6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)。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1015948.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。
河北省经历了四次重污染天气过程与月亮赤纬角最小值有关
有关专家解释，多年不遇的不利气象条件是造成河北省今年雾霾早发、频发的重要原因。石家庄12月平均风速仅为1.2米/秒，是过去36年来的第三低值；平均气温2.1摄氏度，是过去36年来的第二高值。
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。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1024145.html
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