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植树造林阻风效应对京津冀霾污染有轻微的加重效应
2018-08-23| 编辑: | 【 】【打印】【关闭

  快速的工业化和城市化导致我国大气污染问题日益突出。以PM2.5为主的霾污染可导致能见度降低,威胁人体健康。京津冀地区的重霾事件,污染程度重、污染面积广、持续时间长,引起了公众的广泛关注。气象条件、污染物排放强度、地形地貌等是京津冀重污染形成、跨区域输送的重要因素。强烈的西北清洁气团流动往往是京津冀区域性重霾污染事件结束的决定性因素。 

  为保护环境,我国长期实施的“三北防护林”、“退耕还林”等一系列植树造林工程,森林覆盖显著增长,在太行山、燕山区域(京津冀西北方向)形成了“绿色长城”,在一定程度上起到人工阻风屏障的效果。植树造林对西北清洁空气团流动的阻风效应是否加重京津冀霾污染,已成为媒体和公众讨论的热点话题。国家林业局在2016年国新办发布上强调,植树造林导致北京霾污染加重的观点缺乏科学依据(中国林业网,社会关注综合报道)。而“城市风道”、“穿城风”被寄予“吹散北京重霾”期望的讨论,屡次见诸报导(中国林业网,社会关注综合报道) 

  中科院地球环境研究所李国辉团队采用区域动力-化学模式(WRF-CHEM),尝试从数值模拟的角度回答这一公众关注的热点问题。最新研究成果表明,2001年以来的植树造林活动成效显著,在太行山、燕山区域(京津冀西北方向)植被覆盖显著增长,地表摩擦长度增加,导致京津冀的西/西北区域的盛行西风/北风减弱0.31.5 m s-1。植树造林对西北清洁空气团的阻风效应加重了京津冀及其周边的霾污染,在植被覆盖增加显著的太行山/燕山下风向区域,模拟时段内(2个月)的平均增加幅度为6–15 μg m-33–6 %)。受北京西/北区域的植被覆盖快速增加影响,北京及其周边的PM2.5增加最为显著(图1 d)。 

  但是,植树造林对京津冀霾污染过程中的作用也不宜夸大,其阻风效应并不是导致京津冀重霾污染事件形成主要原因。(1)在霾污染事件发展过程,北风/西北风的较弱时,植树造林阻风效应对京津冀重霾污染的影响微不足道。(2)在北风/西北风较强,且没有强到足以吹散京津冀的重霾污染物时,植树造林的阻风效应对于维持京津冀高浓度的PM2.5污染起到重要作用。(3)植树造林对京津冀霾污染的增加也仅限于离植被覆盖增加一定范围内的下风向区域的狭长带内,其它大部分区域PM2.5变化小于1μg m-3,影响幅度低于1%(图1 c, d)。该研究进一步分析指出,通风廊道系统对改善北京重霾污染基本无效,这与公众的期待并不相符。该工作联合了国内外著名团队,其相关成果近期发表于《Atmospheric Chemistry and Physics》(https://www.atmos-chem-phys.net/18/10869/2018/acp-18-10869-2018.html)。此文的第一作者为龙鑫。 

    

  中国林业网,社会新闻综合报道,北京研究城市风道吹霾PM2.5浓度2030有望达标,http://www.forestry.gov.cn/portal/main/s/2103/content-686660.html 

  中国林业网,社会新闻综合报道,国有林业局:霾重风少与防护林有关缺乏科学依据,http://www.forestry.gov.cn/thw/1807/content-834072.html 

  中国林业网,社会新闻综合报道,城市风道:穿城风能否吹散重霾?,http://www.forestry.gov.cn/main/2103/content-857797.html 

  中国林业网,社会新闻综合报道,北京将建通风廊道引穿堂风专家解析吹霾效果,http://www.forestry.gov.cn/main/2103/content-872159.html 

  中国林业网,社会新闻综合报道,生态治霾三北防护林有助减轻重污染天气,http://www.forestry.gov.cn/zlszz/4253/content-936157.html 

    

  引用:Long, X., Bei, N., Wu, J., Li, X., Feng, T., Xing, L., Zhao, S., Cao, J., Tie, X., An, Z., and Li, G.: Does afforestation deteriorate haze pollution in Beijing–Tianjin–Hebei (BTH), China?, Atmos. Chem. Phys., 18, 10869-10879, https://doi.org/10.5194/acp-18-10869-2018, 2018. 

    

   

  1. 2001-2013年植树造林敏感性实验。(a) SFz0 变化;(b)SFz0变化与LCF变化的关系;近地面PM2.5变化(c)质量浓度和(d)质量浓度百分数。(c)(d)展示了风场变化。 

   

  2.“通风廊道”敏感性实验及结果(aSFz0变化;(b)近地面PM2.5的变化 

    

  关键词:植树造林;霾污染;京津冀;WRF-CHEM 

    


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