2020：藍(lán)天之外

2021-01-01 11:02:51 webmaster

在這樣一個(gè)獨(dú)特的年份，藍(lán)天霧霾已經(jīng)算不上什么重要的事情了。更多的黑天鵝占據(jù)了生活的天空。從2015年起記錄藍(lán)天，這些年進(jìn)辦公室第一件事推開(kāi)窗戶拍照已經(jīng)成為一個(gè)習(xí)慣，于是今年也就慣性地拍了下來(lái)。

閑話不說(shuō)，先上圖，2020年天津的天空藍(lán)不藍(lán)呢？

2020藍(lán)天圖

2020年全年AQI指數(shù)表

2020年優(yōu)的比例大幅度提升，由前幾年的13%左右增加了一倍。所以今年常常能連續(xù)沐浴在沁人心脾的藍(lán)天之下。

—— ··· 六年藍(lán)天兩千天 ··· ——

從2015年起看2000多張同一視點(diǎn)的天津藍(lán)天，還是讓人很是感慨。先總體概括一下這六年的藍(lán)天，那就是：

一五一六持續(xù)惡化

一七霹靂手段轉(zhuǎn)折

一八反轉(zhuǎn)快速改善

一九平臺(tái)波動(dòng)進(jìn)退緩慢

二零疊加疫情分化明顯

2015——2020藍(lán)天拼圖

從六年的整體拼圖也能看出來(lái)，到達(dá)16-17年的那個(gè)霧霾最嚴(yán)重的冬天之后，空氣質(zhì)量明顯改善，2018年有了質(zhì)的飛躍，2019年和2020年在這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行整固，小幅提升。從下面七年的PM2.5濃度圖可以更好的看出趨勢(shì)。

2014——2020PM2.5濃度拼圖

2018年從視覺(jué)上感受提升的主要原因是大比例減少了重度和嚴(yán)重污染的天數(shù)，雖然優(yōu)的天數(shù)增加不多，但感覺(jué)重度霧霾天迅速減少。2019年和2020年雖然優(yōu)的比例提升較快，但重度以上的污染天數(shù)比18年又增加了近一倍，所以主觀感受常常在連續(xù)的晴空和連續(xù)的霧霾間搖擺。

2015-2020年全年AQI指數(shù)對(duì)比

2015-2020年重度以上污染變化

—— ··· 霧霾成因終定案 ··· ——

◆◆ 成因報(bào)告

2017年兩會(huì)后，李克強(qiáng)總理要求集中科研力量，專題攻關(guān)霧霾形成機(jī)理與治理。295家科研單位，20位院士在內(nèi)的2903名科研人員經(jīng)過(guò)3年多攻關(guān)，京津冀大氣重污染成因與來(lái)源最終報(bào)告出爐，如果用一句話來(lái)說(shuō)，就是“京津冀及周邊區(qū)域的污染物排放超出環(huán)境容量，是重污染頻發(fā)的根本原因。”——簡(jiǎn)稱“超容”，和“超生”概念類似。

專題攻關(guān)從“污染物排放”、“化學(xué)轉(zhuǎn)化”、“氣象條件”、“污染傳輸”四個(gè)方面全面闡釋了京津冀重污染的成因。

污染物排放——超出容量50%-150%。其中工業(yè)、民用散煤和柴油車是PM2.5排放貢獻(xiàn)率前三名，接近70%的貢獻(xiàn)率。冬季采暖比平時(shí)又增加了約30%的排放量。

化學(xué)轉(zhuǎn)化——大氣中氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物VOC濃度高，是重污染期間PM2.5二次組分快速增長(zhǎng)的關(guān)鍵原因。除了PM2.5的一次排放，還有光化學(xué)反應(yīng)形成的二次轉(zhuǎn)化PM2.5.

氣象條件——不利氣象條件大幅降低了區(qū)域環(huán)境容量。在太行山和燕山的半封閉地形中，弱風(fēng)區(qū)+對(duì)流層暖蓋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致大氣擴(kuò)散條件先天不足。

污染傳輸——區(qū)域傳輸對(duì)各城市PM2.5貢獻(xiàn)率可達(dá)35%-50%。

而重污染的治理，也可以用一句話，“大幅減少污染物的人為排放。”

逆溫層示意圖

拍天的第二年，2016年底我們公眾號(hào)文章“2016，藍(lán)天被埋（霾）藏起來(lái)”，也專門對(duì)霧霾成因提出了疑問(wèn)和假設(shè)判斷，在文章的結(jié)語(yǔ)中，當(dāng)時(shí)給出的結(jié)論就是“工業(yè)、燃煤+柴油貨車”是霧霾的核心原因，與報(bào)告不謀而合，我很欣慰。

2016年12月31日公眾號(hào)截圖

◆◆ 疫情+霧霾之謎

2020年1月22-29日，2月8-12日，疫情最緊急關(guān)頭，城市馬路上空空蕩蕩，工業(yè)商業(yè)大幅度停業(yè)，京津冀卻是重度霧霾。這個(gè)謎團(tuán)大家都想不通，為什么沒(méi)有排放源，還是有霧霾？仔細(xì)分析，造成這種情況的原因有三方面：第一，重污染依舊來(lái)自重工業(yè)，疫情期間鋼鐵、火電產(chǎn)量和排放小幅下降，焦化、玻璃、有色等行業(yè)并未有下降；第二，那些天不利的氣象條件造成環(huán)境容量下降，京津冀如果是一個(gè)房間，逆溫層就等于降低了房間的屋頂高度，容積縮小，就算污染排放減少，也會(huì)超過(guò)環(huán)境容量；第三，摁下葫蘆起了瓢，PM2.5大幅下降的同時(shí)，臭氧等二次污染物濃度上升，氮氧化物下降過(guò)快，自由基在光化學(xué)反應(yīng)下反而促進(jìn)了臭氧等二次污染物產(chǎn)生，抵消了低排放的效果。不過(guò)，疫情似乎證實(shí)了一個(gè)結(jié)論，那就是機(jī)動(dòng)車對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工業(yè)排放。

2020年1、2、3月疫情期間AQI指數(shù)對(duì)比

2020年最好月和最差月對(duì)比圖

天津的秋天依然是最美的季節(jié)，反之，冬天由于供暖和氣象條件，依然常常帶來(lái)肅殺蕭瑟的北方霾天。

—— ··· 未來(lái)之路十八盤 ··· ——

抗疫今年逐漸成為常態(tài)，而環(huán)保在這幾年也成為常態(tài)化的手段。今年是“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃”的收官之年，回頭看效果明顯。

與2016年相比，2019年京津冀2+26城市的PM2.5平均濃度下降了22%，重污染天數(shù)減少了40%，2+26城市PM2.5濃度2019年為57微克/m3。北京PM2.5濃度由2016年的73微克/m3下降到2019年的42微克/m3。

而這三年在霧霾嚴(yán)重的秋冬季，京津冀PM2.5平均濃度從104微克/m3下降到70微克/m3；平均重污染天數(shù)由37.4天下降到14.1天，下降了60%。

2019年全國(guó)337個(gè)城市平均優(yōu)良天數(shù)比例為82%，重污染天數(shù)比例1.7%，PM2.5濃度36微克/立方米，均同比持平。

2015-2020年全年AQI指數(shù)對(duì)比

但隨著“大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃”“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”的推進(jìn)，空氣治理的難度也在增加，就像登泰山到了十八盤，后面都是硬骨頭。這也是在2018年空氣迅速好轉(zhuǎn)之后，2019，2020兩年并未更上層樓而是平臺(tái)波動(dòng)的原因。

新問(wèn)題的出現(xiàn)在于重點(diǎn)污染物有所變化，隨著PM2.5的治理日見(jiàn)成效，臭氧的問(wèn)題日益突出。新冠疫情期間的空氣污染則提醒，一次污染物大幅降低之后，防控模式已進(jìn)入深水區(qū)，要關(guān)注二次污染物。2019年，全國(guó)337個(gè)城市臭氧濃度上升6.5%，以臭氧為首要污染物的超標(biāo)天數(shù)占總超標(biāo)天數(shù)的41.8%，導(dǎo)致全國(guó)優(yōu)良天數(shù)比例同比損失2.3個(gè)百分點(diǎn)。臭氧濃度上升成為僅次于PM2.5影響優(yōu)良天數(shù)的重要因素。

在以二次污染為主的深水區(qū)，臭氧造成污染的光化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜性導(dǎo)致某一時(shí)段起作用的防控策略在另一時(shí)段可能會(huì)起反效果。根據(jù)季節(jié)氣象的動(dòng)態(tài)防控模式可能在未來(lái)追求藍(lán)天的路上更有效。

EKMA曲線顯示了氮氧化物和VOCs對(duì)于臭氧生成的復(fù)雜關(guān)系（梁淑怡/圖）

大氣十條以來(lái)，空氣污染治理的關(guān)注重點(diǎn)是末端治理，即安裝污染物減排設(shè)備，但隨著空氣改善，末端治理邊際效應(yīng)下降。中國(guó)大氣污染治理在下一個(gè)十年的深水區(qū)，就是開(kāi)展源頭治理，也就是加速能源轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。能源轉(zhuǎn)型發(fā)展清潔低碳能源可以一箭三雕：降低大氣污染、應(yīng)對(duì)氣候變化和增強(qiáng)能源安全。

未來(lái)的路，深圳也許可以給北方城市一些啟發(fā)。深圳的霧霾天在2004年達(dá)到高峰，經(jīng)過(guò)十年治理，2014年基本回到了90年代的水平，目前AQI指數(shù)是25。而這也和深圳城市的低碳能源發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)促進(jìn)了碳排放強(qiáng)度下降和污染物的減排，同時(shí)推進(jìn)了能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長(zhǎng)。

深圳霧霾天數(shù)從1980-2015年變化圖

—— ··· 氣候變化盼零碳 ··· ——

◆◆ 我們星球的現(xiàn)狀

藍(lán)天霧霾的空氣污染只是我們生存地球環(huán)境的一個(gè)切面，聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)古特雷斯在“我們星球的現(xiàn)狀”發(fā)表演講說(shuō)，“我們的星球出現(xiàn)了故障，我們面臨著一場(chǎng)毀滅性的疫情大流行，全球變暖達(dá)到新的高峰，生態(tài)退化跌至新的低點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更加公平、包容、可持續(xù)發(fā)展全球目標(biāo)的努力遭遇新的挫折。對(duì)于人類和地球，現(xiàn)在都是一個(gè)決定性的時(shí)刻，我們必須走一條更安全、更可持續(xù)和更公平的道路。”

在聯(lián)合國(guó)“人類發(fā)展報(bào)告”30周年之際，開(kāi)發(fā)計(jì)劃署發(fā)布了紀(jì)念版報(bào)告，推出“地球壓力調(diào)整后的人類發(fā)展指數(shù)”，在指數(shù)中增加了兩個(gè)新指標(biāo)：“各國(guó)二氧化碳排放量”和“物質(zhì)足跡”。

人類發(fā)展報(bào)告30周年版

中國(guó)2019年發(fā)展指數(shù)位列“高人類發(fā)展水平”國(guó)家，經(jīng)地球壓力調(diào)整后，下降了11.8%，但還是低于“極高人類發(fā)展水平”國(guó)家的平均降幅，說(shuō)明我國(guó)對(duì)環(huán)境作出貢獻(xiàn)的同時(shí)，依然給地球帶來(lái)壓力，而發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)地球壓力影響更大。

◆◆氣候變暖

盡管有人不承認(rèn)，氣候變暖依舊是一個(gè)明確的科學(xué)結(jié)論。溫室氣體排放和地球溫度上升在數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖上一目了然。包括中國(guó)范圍內(nèi)對(duì)海平面上升和凍土解凍的記錄，無(wú)一不證明著碳排放和氣候變暖的趨勢(shì)。

1990-2018全球大氣二氧化碳月均濃度變化

（來(lái)源：世界氣候組織）

1850-2019年全球平均溫度距平

（來(lái)源：中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書2020）

1980-2019年中國(guó)沿海海平面及青藏凍土層的變化趨勢(shì)

（來(lái)源：中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書2020）

甚至從身邊的物候上也能親身感受氣溫的變化，北京的玉蘭三月底就發(fā)出了綠芽，春季植物的展葉期悄悄地提前。

1963-2019年中國(guó)不同地區(qū)代表性植物展葉期始期變化

（來(lái)源：中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書2020）

可視化藝術(shù)家英國(guó)Hawkins教授甚至為氣候變化做出了一幅可視化的全球升溫視覺(jué)圖，條紋顏色變化代表了1850-2018年地表相比1970-2000年平均值的變化。此圖已經(jīng)成為像蒙德里安構(gòu)圖一樣的一種風(fēng)格圖案。

全球升溫視覺(jué)圖

（來(lái)源：C Team 氣候行動(dòng)）

◆◆ 邁向零碳

聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)古特雷 2020氣候雄心峰會(huì)上呼吁全球領(lǐng)導(dǎo)人“宣布進(jìn)入氣候緊急狀態(tài)，直到本國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和為止。”

中國(guó)宣布2030年碳達(dá)峰和2060年碳中和的目標(biāo)，為中國(guó)的環(huán)境治理、氣候改善、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、社會(huì)發(fā)展提出了長(zhǎng)期方向。習(xí)近平主席在峰會(huì)上提出綠色復(fù)蘇的氣候治理新思路。中國(guó)2030年碳排放強(qiáng)度比2005年降低65%，非化石能源占比達(dá)到25%，森林蓄積量比2005年增加60億立方米。

根據(jù)世界資源研究所2016年的數(shù)據(jù)，溫室氣體排放源中能源占到了73.2%，接近四分之三，而能源中包括交通、建筑與工業(yè)。