2020:藍天之外
在這樣一個(gè)獨特的年份,藍天霧霾已經(jīng)算不上什么重要的事情了。更多的黑天鵝占據了生活的天空。從2015年起記錄藍天,這些年進(jìn)辦公室第一件事推開(kāi)窗戶(hù)拍照已經(jīng)成為一個(gè)習慣,于是今年也就慣性地拍了下來(lái)。
閑話(huà)不說(shuō),先上圖,2020年天津的天空藍不藍呢?
2020藍天圖
2020年全年AQI指數表
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沐浴在沁人心脾的藍天之下。
—— ··· 六年藍天兩千天 ··· ——
從2015年起看2000多張同一視點(diǎn)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(dòng)進(jìn)退緩慢
二零疊加疫情分化明顯
2015——2020藍天拼圖
從六年的整體拼圖也能看出來(lái),到達16-17年的那個(gè)霧霾最嚴重的冬天之后,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。
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重污染的天數,雖然優(yōu)的天數增加不多,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比18年又增加了近一倍,所以主觀(guān)感受常常在連續的晴空和連續的霧霾間搖擺。
2015-2020年全年AQI指數對比
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(huì )后,李克強總理要求集中科研力量,專(zhuān)題攻關(guān)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(jīng)過(guò)3年多攻關(guān),京津冀大氣重污染成因與來(lái)源最終報告出爐,如果用一句話(huà)來(lái)說(shuō),就是“京津冀及周邊區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?!?/strong>——簡(jiǎn)稱(chēng)“超容”,和“超生”概念類(lèi)似。
專(zhuān)題攻關(guān)從“污染物排放”、“化學(xué)轉化”、“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(chē)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(shí)又增加了約30%的排放量。
化學(xué)轉化——大氣中氮氧化物和揮發(fā)性有機物VOC濃度高,是重污染期間PM2.5二次組分快速增長(cháng)的關(guān)鍵原因。除了PM2.5的一次排放,還有光化學(xué)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(huán)境容量。在太行山和燕山的半封閉地形中,弱風(fēng)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(huà),“大幅減少污染物的人為排放?!?/span>
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(lái)”,也專(zhuān)門(mén)對霧霾成因提出了疑問(wèn)和假設判斷,在文章的結語(yǔ)中,當時(shí)給出的結論就是“工業(yè)、燃煤+柴油貨車(chē)”是霧霾的核心原因,與報告不謀而合,我很欣慰。
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(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)謎團大家都想不通,為什么沒(méi)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(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)結論,那就是機動(dòng)車(chē)對PM2.5的貢獻遠遠小于工業(yè)排放。
2020年1、2、3月疫情期間AQI指數對比
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(lái)肅殺蕭瑟的北方霾天。
—— ··· 未來(lái)之路十八盤(pán) ··· ——
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(yíng)藍天保衛戰三年行動(dòng)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(gè)城市平均優(yōu)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。
2015-2020年全年AQI指數對比
但隨著(zhù)“大氣污染防治行動(dòng)計劃”“藍天保衛戰”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(pán),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(dòng)的原因。
新問(wèn)題的出現在于重點(diǎn)污染物有所變化,隨著(zhù)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,要關(guān)注二次污染物。2019年,全國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天數占總超標天數的41.8%,導致全國優(yōu)良天數比例同比損失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(xué)反應復雜性導致某一時(shí)段起作用的防控策略在另一時(shí)段可能會(huì )起反效果。根據季節氣象的動(dòng)態(tài)防控模式可能在未來(lái)追求藍天的路上更有效。
EKMA曲線(xiàn)顯示了氮氧化物和VOCs對于臭氧生成的復雜關(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備,但隨著(zhù)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(gè)十年的深水區,就是開(kāi)展源頭治理,也就是加速能源轉型和產(chǎn)業(yè)轉型。能源轉型發(fā)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(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指數是25。而這也和深圳城市的低碳能源發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉型升級促進(jìn)了碳排放強度下降和污染物的減排,同時(shí)推進(jìn)了能源結構轉型和經(jīng)濟高質(zhì)量增長(cháng)。
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(huán)境的一個(gè)切面,聯(lián)合國秘書(shū)長(cháng)古特雷斯在“我們星球的現狀”發(fā)表演講說(shuō),“我們的星球出現了故障,我們面臨著(zhù)一場(chǎng)毀滅性的疫情大流行,全球變暖達到新的高峰,生態(tài)退化跌至新的低點(diǎn),實(shí)現更加公平、包容、可持續發(fā)展全球目標的努力遭遇新的挫折。對于人類(lèi)和地球,現在都是一個(gè)決定性的時(shí)刻,我們必須走一條更安全、更可持續和更公平的道路?!?/span>
在聯(lián)合國“人類(lèi)發(fā)展報告”30周年之際,開(kāi)發(fā)計劃署發(fā)布了紀念版報告,推出“地球壓力調整后的人類(lèi)發(fā)展指數”,在指數中增加了兩個(gè)新指標:“各國二氧化碳排放量”和“物質(zhì)足跡”。
人類(lèi)發(fā)展報告30周年版
中國2019年發(fā)展指數位列“高人類(lèi)發(fā)展水平”國家,經(jīng)地球壓力調整后,下降了11.8%,但還是低于“極高人類(lèi)發(fā)展水平”國家的平均降幅,說(shuō)明我國對環(huán)境作出貢獻的同時(shí),依然給地球帶來(lái)壓力,而發(fā)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(gè)明確的科學(xué)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(wú)一不證明著(zhù)碳排放和氣候變暖的趨勢。
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:中國氣候變化藍皮書(shū)2020)
1980-2019年中國沿海海平面及青藏凍土層的變化趨勢
(來(lái)源:中國氣候變化藍皮書(shū)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年中國不同地區代表性植物展葉期始期變化
(來(lái)源:中國氣候變化藍皮書(shū)2020)
可視化藝術(shù)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(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)合國秘書(shū)長(cháng)古特雷 2020氣候雄心峰會(huì )上呼吁全球領(lǐng)導人“宣布進(jìn)入氣候緊急狀態(tài),直到本國實(shí)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(huán)境治理、氣候改善、產(chǎn)業(yè)轉型、社會(huì )發(fā)展提出了長(cháng)期方向。習近平主席在峰會(huì )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(yè)。
全球溫室氣體排放來(lái)源比例數據圖
(來(lái)源:VisualCapitalist繪制)
低碳城市和零碳建筑是減少溫室氣體排放,實(shí)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(gè)姊妹篇全球倡議也在峰會(huì )提出。
天友零舍
—— ··· 結語(yǔ) ··· ——
今年這個(gè)獨特的年份,感謝疫情期間物業(yè)大叔幫忙天天定點(diǎn)拍照,十月份搬離了原來(lái)的辦公室,感謝許月華繼續每天定時(shí)地記錄,藍天我會(huì )一直拍下去,明年換成那扇能看到天塔的窗戶(hù)。
“我們不僅要吃喝要有質(zhì)量,呼吸也要有質(zhì)量”,三年前總理的話(huà)依然回蕩。無(wú)論是疫情還是霧霾,期待明年我們的呼吸會(huì )更有質(zhì)量。
相關(guān)鏈接:
2016:2016,藍天被埋(霾)藏起來(lái)
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