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本底监测还原大气“本色”

发布时间:2018-02-22 11:44:44  |  来源:经济日报   |  作者:郭静原  |  责任编辑:刘芳奇


上甸子区域大气本底监测站的室外观测平台。本报记者郭静原摄

这个冬天,北京的天更蓝了。今年1月,北京迎来了2013年以来首个秋冬季无重污染日的月份,全月空气质量指数“优良”天数比例达80.6%,一度赶超珠三角地区。

曾几何时,频发的雾霾天气让PM2.5指数从科学研究领域逐渐步入大众视野。人类活动对PM2.5指数影响到底有多大?华北地区“原生态”空气质量究竟几何?快跟随经济日报记者一起去上甸子区域大气本底观测站瞧一瞧吧。

所谓“本底”,顾名思义,指在未受到人类活动影响的条件下大气各成分的自然含量。因此,大气本底观测站一般选择在远离人类活动和污染源的地区落脚,以最大限度“还原”大气的本来面目。

据京津冀环境气象中心副主任权维俊介绍,上甸子区域大气本底观测站坐落于北京市密云区上甸子村,海拔高度293.3米,距北京市区约150公里,处于京津冀经济圈中心位置又能远离城市中心,周边无自然和人为污染源。作为我国仅有的6个区域大气本底观测站之一,上甸子站从1958年开始进行地面气象观测,是监测华北区域及京津冀地区大气本底成分的重要站点,也为全国和全球提供了诸多大气成分观测数据,有效运用于气象业务、科研和决策服务。

大气成分观测与人们的生产、生活息息相关,它既受到人为因素影响,也保留着最自然的“本色”。权维俊告诉记者,本底成分正是来源于对天气、气候、大气环境有重要影响的颗粒物和微量气体观测,如大气气溶胶、温室气体、反应性气体等,尽管它们加起来占大气总体积的比例不到1%,但这些观测要素在应对气候变化、生态文明建设和大气科学研究等方面,都将发挥出重要作用。

在上甸子站北边的山坡上,矗立着一座82米高的铁塔,上面左右两端对称伸出10多个探头,分别从80米和18米处实时采集空气,并从下端管道将采集到的空气样本传输至相应监测仪器;再看站内实验室里,数十台精密仪器正井然有序地运转测量,记录下涵盖《京都议定书》中所有6大类涉及的60多种观测要素。

根据上甸子站长达60年的气候观测数据分析表明,上甸子地区正在变暖和“变干”,同时大气的水平运动趋于稳定。近10年来,该地区的PM2.5和一氧化碳、二氧化硫有明显下降趋势,二氧化氮下降趋势不明显,而臭氧却呈增加趋势;此外,温室气体浓度还在增加。这些数据均可直观捕捉到华北地区大气成分变化的蛛丝马迹。

“通过长期监测出相对纯净、远离人类活动影响的大气成分数据,与北京城区的大气监测点数据对比分析后,可以有效得出,华北区域特别是京津冀地区因人类活动而导致大气成分本底浓度变化的相关结论。”中国气象科学研究院大气成分研究所副所长徐晓斌认为,自2005年前后,不论是华北大气本底还是北京城区的PM2.5浓度,均呈明显下降趋势,这恰恰体现出近几年大气污染治理与环境保护的成效。

如今,上甸子站每日为环境气象预报员提供实时颗粒物和反应性气体浓度观测数据,辅助预报员进行环境气象预报。他们利用上甸子观测数据共发表学术论文127篇,其中,《中国温室气体公报》《酸雨观测年报》在应对气候变化和大气环境评估方面具有较大影响力;同时,《我国卤代温室气体减排成效显著,建立我国温室气体监测分析系统十分重要》《环首都圈雾霾成因分析及大气污染防治对策建议》等多份决策服务报告,已为华北地区大气污染防治工作指点迷津。

“大气本底监测站除了能够观察大气成分变化趋势,还能在实践中检验环保部门开展的污染防控措施和策略是否有效,成为生态文明建设的‘指示剂’和‘前瞻器’。”中央民族大学生命与环境科学学院教授林伟立表示,长期从事大气本底成分监测工作,就是想从长效机制上研究解决大气污染问题,希望通过对大气成分科学综合的精确监测服务气象部门做决策,为这场治理大气污染的攻坚战贡献力量。