冬季空气质量差的原因

　步入夏季，我们可以感觉到空气能见度提高，雾霾天的数量相比冬季明显减少。

　　此前由中国社会科学院、中国气象局联合发布的《气候变化绿皮书：应对气候变化报告（2013）》（以下简称“绿皮书”）指出，近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势。其中，雾日数呈明显减少，霾日数明显增加，且持续性霾过程增加显著。绿皮书称，2001年至2012年的监测平均值，均为1961年至2000年监测平均值的两倍以上，其中，持续6天霾的过程，监测数据是对比数据的3.1倍。数据还显示，我国雾霾天成因呈明显的季节性，冬季里霾的天数占全年霾天总数的42.3%。

　　而中国气象科学研究院、中国气象局等部分专家对北京地区PM2.5的成分特征及来源分析结果也显示，受不同的季节污染源排放，降水，风速等大气扩散条件影响，PM2.5的浓度呈秋冬季高，夏季低的趋势。月浓度最高值出现在秋冬季节的11月、12月和1月份，低值出现在夏季的7月、8月。

图：PM2.5质量浓度的季节变化

 　　那么，究竟是什么原因导致两个季节的PM2.5浓度存在如此明显的差异？

　　影响PM2.5浓度变化的主要是两个原因：污染源排放和气象条件，受这两个条件影响，PM2.5浓度存在明显的季节变化特征。虽然南北方因为湿度、温度的日变化和季节变化规律不同，在具体的数值上会有差异，但总体趋势大致相同，表现为秋冬季高，夏季低。

　　一、气象和扩散条件

　　1、逆温

　　论气象条件对PM2.5浓度变化的影响，逆温起到关键作用。什么是逆温？通常情况下，气温随着海拔升高而降低，下层空气较热，上层空气较冷，冷空气重会下沉，热空气轻会上浮，就形成了对流。但在某些时候，比如秋冬季夜间，因为地面温度急剧降低，导致贴近地面的下层大气温度很低，上层空气降温没那么快，反而温度比下层高，发生“气温的逆转”现象。这种下冷上热的逆温层结一旦形成，空气无法上下对流，污染物就很难扩散。

　　冬季地面对于大气是冷源，尤其是夜间辐射降温明显，近地面的大气温度比上层大气温度低，造成大气层结稳定，空气无法上下对流，污染物积聚就很难扩散。夏季则相反，地面对于大气是热源，大气垂直运动活跃，加上气旋（温带气旋&热带气旋）活动频繁，就不易出现逆温现象。

　　2、降雨和风力

　　夏季气旋（温带气旋&热带气旋）活动频繁，水汽输送好，利于产生降水，较频繁的降雨及大风天气，有利于PM2.5的扩散和清除，因而一年中夏季的PM2.5浓度最低。而与夏季的暴雨相比，冬季气团干燥，不利于形成降水，降雨量少且持续时间较短，风速和风力较小，对空气中污染物的冲刷效果不明显，也是导致PM2.5浓度居高不下的原因之一。

　　二、污染物排放

　　1、采暖期燃煤取暖

　　冬季，本地污染物排放浓度高、强度大，尤其是北方地区气温偏低，多采用煤炭取暖，燃煤量显著升高，排放的煤烟粉尘在逆温层天气下蓄积不散。

　　2、机动车尾气排放增加

　　相比夏季，冬季由于气温降低，使得汽车发动机工作循环的气体压力与温度不高，混合气体的燃烧速度减慢，引起不完全燃烧，机动车尾气排放增加，从而导致PM2.5及其前体物（二氧化硫、氮氧化物、VOCs等）的排放量增加。