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    1. 2020:藍天之外

      2021-01-01 11:02:51 webmaster

      在這樣一個獨特的年份,藍天霧霾已經算不上什么重要的事情了。更多的黑天鵝占據了生活的天空。從2015年起記錄藍天,這些年進辦公室第一件事推開窗戶拍照已經成為一個習慣,于是今年也就慣性地拍了下來。

      閑話不說,先上圖,2020年天津的天空藍不藍呢?

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      2020藍天圖

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      2020年全年AQI指數表

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

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      —— ···  六年藍天兩千天  ··· ——


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

      一五一六持續惡化

      一七霹靂手段轉折

      一八反轉快速改善

      一九平臺波動進退緩慢

      二零疊加疫情分化明顯

      圖片

      2015——2020藍天拼圖

      從六年的整體拼圖也能看出來,到達16-17年的那個霧霾最嚴重的冬天之后,空氣質量明顯改善,2018年有了質的飛躍,2019年和2020年在這個平臺進行整固,小幅提升。從下面七年的PM2.5濃度圖可以更好的看出趨勢。

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      2014——2020PM2.5濃度拼圖

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

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      2015-2020年全年AQI指數對比

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      2015-2020年重度以上污染變化




      —— ···  霧霾成因終定案  ··· ——


       成因報告

      2017年兩會后,李克強總理要求集中科研力量,專題攻關霧霾形成機理與治理。295家科研單位,20位院士在內的2903名科研人員經過3年多攻關,京津冀大氣重污染成因與來源最終報告出爐,如果用一句話來說,就是“京津冀及周邊區域的污染物排放超出環境容量,是重污染頻發的根本原因?!?/strong>——簡稱“超容”,和“超生”概念類似。

      專題攻關從“污染物排放”、“化學轉化”、“氣象條件”、“污染傳輸”四個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、民用散煤和柴油車是PM2.5排放貢獻率前三名,接近70%的貢獻率。冬季采暖比平時又增加了約30%的排放量。

      化學轉化——大氣中氮氧化物和揮發性有機物VOC濃度高,是重污染期間PM2.5二次組分快速增長的關鍵原因。除了PM2.5的一次排放,還有光化學反應形成的二次轉化PM2.5.

      氣象條件——不利氣象條件大幅降低了區域環境容量。在太行山和燕山的半封閉地形中,弱風區+對流層暖蓋結構,導致大氣擴散條件先天不足。

      污染傳輸——區域傳輸對各城市PM2.5貢獻率可達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?!?/span>

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      逆溫層示意圖

      拍天的第二年,2016年底我們公眾號文章“2016,藍天被埋(霾)藏起來”,也專門對霧霾成因提出了疑問和假設判斷,在文章的結語中,當時給出的結論就是“工業、燃煤+柴油貨車”是霧霾的核心原因,與報告不謀而合,我很欣慰。

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      2016年12月31日公眾號截圖


       疫情+霧霾之謎

      2020年1月22-29日,2月8-12日,疫情最緊急關頭,城市馬路上空空蕩蕩,工業商業大幅度停業,京津冀卻是重度霧霾。這個謎團大家都想不通,為什么沒有排放源,還是有霧霾?仔細分析,造成這種情況的原因有三方面:第一,重污染依舊來自重工業,疫情期間鋼鐵、火電產量和排放小幅下降,焦化、玻璃、有色等行業并未有下降;第二,那些天不利的氣象條件造成環境容量下降,京津冀如果是一個房間,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,也會超過環境容量;第三,摁下葫蘆起了瓢,PM2.5大幅下降的同時,臭氧等二次污染物濃度上升,氮氧化物下降過快,自由基在光化學反應下反而促進了臭氧等二次污染物產生,抵消了低排放的效果。不過,疫情似乎證實了一個結論,那就是機動車對PM2.5的貢獻遠遠小于工業排放。

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      2020年1、2、3月疫情期間AQI指數對比

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      2020年最好月和最差月對比圖

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

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      —— ···  未來之路十八盤  ··· ——


      抗疫今年逐漸成為常態,而環保在這幾年也成為常態化的手段。今年是“打贏藍天保衛戰三年行動計劃”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;平均重污染天數由37.4天下降到14.1天,下降了60%。

      2019年全國337個城市平均優良天數比例為82%,重污染天數比例1.7%,PM2.5濃度36微克/立方米,均同比持平。

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      2015-2020年全年AQI指數對比

      但隨著“大氣污染防治行動計劃”“藍天保衛戰”的推進,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年空氣迅速好轉之后,2019,2020兩年并未更上層樓而是平臺波動的原因。

      新問題的出現在于重點污染物有所變化,隨著PM2.5的治理日見成效,臭氧的問題日益突出。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,防控模式已進入深水區,要關注二次污染物。2019年,全國337個城市臭氧濃度上升6.5%,以臭氧為首要污染物的超標天數占總超標天數的41.8%,導致全國優良天數比例同比損失2.3個百分點。臭氧濃度上升成為僅次于PM2.5影響優良天數的重要因素。

      在以二次污染為主的深水區,臭氧造成污染的光化學反應復雜性導致某一時段起作用的防控策略在另一時段可能會起反效果。根據季節氣象的動態防控模式可能在未來追求藍天的路上更有效。

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      EKMA曲線顯示了氮氧化物和VOCs對于臭氧生成的復雜關系(梁淑怡/圖)

      大氣十條以來,空氣污染治理的關注重點是末端治理,即安裝污染物減排設備,但隨著空氣改善,末端治理邊際效應下降。中國大氣污染治理在下一個十年的深水區,就是開展源頭治理,也就是加速能源轉型和產業轉型。能源轉型發展清潔低碳能源可以一箭三雕:降低大氣污染、應對氣候變化和增強能源安全。

      未來的路,深圳也許可以給北方城市一些啟發。深圳的霧霾天在2004年達到高峰,經過十年治理,2014年基本回到了90年代的水平,目前AQI指數是25。而這也和深圳城市的低碳能源發展、產業轉型升級促進了碳排放強度下降和污染物的減排,同時推進了能源結構轉型和經濟高質量增長。

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      深圳霧霾天數從1980-2015年變化圖




      —— ···  氣候變化盼零碳  ··· ——


       我們星球的現狀

      藍天霧霾的空氣污染只是我們生存地球環境的一個切面,聯合國秘書長古特雷斯在“我們星球的現狀”發表演講說,“我們的星球出現了故障,我們面臨著一場毀滅性的疫情大流行,全球變暖達到新的高峰,生態退化跌至新的低點,實現更加公平、包容、可持續發展全球目標的努力遭遇新的挫折。對于人類和地球,現在都是一個決定性的時刻,我們必須走一條更安全、更可持續和更公平的道路?!?/span>

      在聯合國“人類發展報告”30周年之際,開發計劃署發布了紀念版報告,推出“地球壓力調整后的人類發展指數”,在指數中增加了兩個新指標:“各國二氧化碳排放量”和“物質足跡”。

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      人類發展報告30周年版

      中國2019年發展指數位列“高人類發展水平”國家,經地球壓力調整后,下降了11.8%,但還是低于“極高人類發展水平”國家的平均降幅,說明我國對環境作出貢獻的同時,依然給地球帶來壓力,而發達國家對地球壓力影響更大。


      氣候變暖

      盡管有人不承認,氣候變暖依舊是一個明確的科學結論。溫室氣體排放和地球溫度上升在數據趨勢圖上一目了然。包括中國范圍內對海平面上升和凍土解凍的記錄,無一不證明著碳排放和氣候變暖的趨勢。

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      1990-2018全球大氣二氧化碳月均濃度變化

      來源:世界氣候組織

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      1850-2019年全球平均溫度距平

      (來源:中國氣候變化藍皮書2020

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      1980-2019年中國沿海海平面及青藏凍土層的變化趨勢

      (來源:中國氣候變化藍皮書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出了綠芽,春季植物的展葉期悄悄地提前。

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      1963-2019年中國不同地區代表性植物展葉期始期變化

      (來源:中國氣候變化藍皮書2020)

      可視化藝術家英國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。此圖已經成為像蒙德里安構圖一樣的一種風格圖案。

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      全球升溫視覺圖

      (來源:C Team 氣候行動)


       邁向零碳

      聯合國秘書長古特雷 2020氣候雄心峰會上呼吁全球領導人“宣布進入氣候緊急狀態,直到本國實現碳中和為止?!?/span>

      中國宣布2030年碳達峰和2060年碳中和的目標,為中國的環境治理、氣候改善、產業轉型、社會發展提出了長期方向。習近平主席在峰會上提出綠色復蘇的氣候治理新思路。中國2030年碳排放強度比2005年降低65%,非化石能源占比達到25%,森林蓄積量比2005年增加60億立方米。

      根據世界資源研究所2016年的數據,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。

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      全球溫室氣體排放來源比例數據圖

      (來源:VisualCapitalist繪制)

      低碳城市和零碳建筑是減少溫室氣體排放,實現碳中和的重要路徑。因此“奔向韌性Race to Resilience”和“奔向零碳Race to Zero”兩個姊妹篇全球倡議也在峰會提出。

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      天友零舍



      —— ···  結語  ··· ——


      今年這個獨特的年份,感謝疫情期間物業大叔幫忙天天定點拍照,十月份搬離了原來的辦公室,感謝許月華繼續每天定時地記錄,藍天我會一直拍下去,明年換成那扇能看到天塔的窗戶。

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      “我們不僅要吃喝要有質量,呼吸也要有質量”,三年前總理的話依然回蕩。無論是疫情還是霧霾,期待明年我們的呼吸會更有質量。




      相關鏈接:

      2016:2016,藍天被埋(霾)藏起來

      2017:2017,藍天除霾閃電戰

      2018:微藍2018:從灰霾向深藍的遠行

      2019:2018天好藍 :2019天好南


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