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10万条PM2.5数据面前,上海你没资格和北京谈雾霾

【数据猿导读】 冬风起,雾霾至。长江南北,又到品霾时节。且不知,君是更爱沪上得清淡,还是迷恋帝都得浓醇

10万条PM2.5数据面前,上海你没资格和北京谈雾霾

帝都的小伙伴们:雾霾又叒叕来了!

昨天,正在玩Excel的笔者突然收到新闻推送:

11月16日北京拉响今年冬天首个空气重污染橙色预警,未来三天空气质量预计将达到 “5级重度污染” 。

乍闻此讯,身在魔都的笔者吓得瓜子都掉了,赶忙通知帝都的小伙伴,备好口罩、净化器。

人家却淡定地回答:

呵呵……我们习惯了,不需要。

此前三天,笔者刚亲历了上海今年的第二波秋霾:灰白的天空,高楼下望宛如仙境,路人纷纷戴上口罩。但翻了下数据,笔者顿觉羞愧: 与京城相比,魔都绝对“小清新”:

(图片来源:中国空气质量在线监测分析平台)

进入11月以来, 帝都已经历了两波雾霾 。其中,4日PM2.5值已经接近250大关,浓度低一点的第二波,峰值也在150以上。

反观上海,两次雾霾天PM2.5值都没过百……确实是该学学人家帝都人民“纵使伸手不见五指也不戴口罩去夜跑”的豪迈了。

话又说回来,一方水土养一方人,北京人的豪迈也非天生,而是经年累月磨练出来的。

笔者提取了2012年1月1日至2016年9月30日京沪近10万条PM2.5的分小时监测数据,来和你聊聊帝都人民的处变不惊是如何练就的,以及魔都人民“小题大做”又是如何养成的。

有图有真相!

五年雾霾正面刚:帝都碾压魔都

先带你们从总体上感受一下, 这 五年京沪雾霾的气势差距 。

很明显,上图中蓝色区域相对红色区域呈现出了压倒性“优势”。五年来,无论是 峰值 、 平均水平 ,还是重污染时间密度 ,帝都霾明显把魔都霾甩出了几条街。

从峰值的演变趋势来看,上海PM2.5峰值从2013年后,呈现出了逐步下降的趋势。而北京在峰值上的变化并不明显,2014年末至2015年初,重霾天气的出现频率还一度比前一年更密集。甚至到2016年,峰值逼近800毫克/立方米的情况还依然存在。

这也难怪,两年多没见过PM2.5值破400的魔都人民会蜀犬吠日,而见惯了“大世面”的帝都人民自然云淡风轻。

为了进一步搞清楚 这两年魔都的空气质量为何有所好转 ,笔者迅速连线请教了 中科院大气物理研究所大气分中心副主任孙扬研究员 

除了这两年政府带领大家搞的综合治理比较有效,孙扬还强调了天气因素亦有贡献。“比如今年,大气污染物的扩散条件相较之前有利,风速、清洁地区来向的风频都比较高,不利于雾霾形成。”

也就是说, “除霾主要靠风刮” 并不是段子……

新华社11月4日发布的一则中国气象局消息,与孙杨的说法形成补充。中国气象局称,受拉尼娜影响,今年冬天中国冷空气活动偏多,静稳天气将相对减少,雾霾频率与程度将减轻。

不仅上海如此,孙扬告诉笔者,受气候和国家、地方近几年对空气污染地治理力度加大的影响,今年京津冀、长三角等往年的重霾之地,污染水平的降幅都很大。

为何一到冬天雾霾来?都是“逆温”在作祟

虽说今年雾霾整体上有所减轻,但大家心里都很清楚,这绝对不意味着帝都人民可以安度冬天,魔都的情况又如何呢?

笔者统计了2012-2015年京沪PM2.5值的月度平均值后看到,这南北两个城市的雾霾季节分布规律如出一辙, 冬季同样是上海的雾霾季 ,不过魔都这根曲线全年都处在帝都曲线的下方, 春夏秋冬四季都比帝都的霾“婉约”了许多 。

经过多年的科普,我们已经知道,雾霾的产生受污染源、气候等多重因素的影响。但之所以京沪两地都呈现出同样的季节分布规律,其实是由于一个叫 “逆温” 的现象起了关键作用。

什么是逆温?

大家是否还记得,初中地理课上学过的这个知识点:

一般情况下,气温会随着海拔升高而降低,所以下层空气热,上层空气冷。冷空气重,会下沉,热空气轻,会上浮,从而形成了垂直方向的空气对流,地表污染物在这种对流下容易向上方扩散。

但在冬天的某些时候,地表温度会急剧降低,而上层空气降温反而没有那么快,就会出现地表温度低于上层温度的情况,即 “气温的逆转”现象,这会阻断污染物垂直扩散,导致雾霾产生。反之,夏天地表温度高,雾霾更容易飘向远离你的高空。

雾霾的24小时出没规律:魔都帝都两个套路

看懂了“逆温”,笔者想给大家来个随堂考。请问:

在雾霾严重的1月份,京沪雾霾24小时的分布规律应该是什么呢?

你的答案可能是这样的:夜间冷,容易形成逆温,所以雾霾重;白天热,地表空气上升,污染物垂直扩散,所以雾霾轻。

恭喜你,答对了一半!

从下面这张5年北京1月份 PM2.524小时分布图中,你可以发现,帝都的曲线和你的答案完全吻合。

除了“逆温”因素,孙扬还补充了一点,北京受到周边地形形成的山谷风影响,让雾霾的“逆温”现象表现的更加明显。

“就像我们日常上下班。”他解释说,白天空气从市区向周边山地移动,雾霾容易减轻;夜间空气从周边回到市区,雾霾就加剧。

但这个规律是放之四海皆准的吗?非也,笔者还注意到 上海的曲线走势和北京大有不同 ,如图:

从上面的曲线走势可以看出,上海雾霾比较严重的2013年和2015年,曲线呈现出了明显的双峰型分布。时间上,分别是早上8:00-10:00和下午17:00-20:00,与大家的出行交通高峰刚对应。

这并不是巧合,请继续听笔者的科普课:

由于 上海临海 ,更易受海洋性气候影响,地表昼夜温差比内陆的北京小很多, 本身逆温出现的概率就会变低 。因此 不会像北京一样呈现“U”字形规律 。

而且,上海四周平坦、临近海洋,扩散条件本身就比较好,所以会存在当上下班高峰,污染物密集排放时,PM2.5浓度便上升,而随着车辆减少,污染物会较快散去,回归正常水平。

(图片说明:上海周边地形)

也就是说,同样都是雾霾, 北京一天的雾霾出没主要受 天气、气候、地形 等自然因素以及 区域性污染传输 影响,而上海则更受 本地污染物集中排放时间规律 的影响。

如果你看得够仔细,可能会注意到上面京沪两张图表的坐标轴刻度差异是非常大的,而 魔都的PM2.5峰值其实还不及人家帝都的低谷 。

最后,笔者又很残忍地用5年数据算出了帝都和魔都人民每天24小时“享受”到PM2.5平均值,大家不妨来感受一下,什么叫:

“魔都,你所谓的雾霾还不及人家的日常。”

注:除特殊说明外,文中分析均基于www.stateair.net网站发布的2012年1月1日至2016年9月30日PM2.5分时数据。


来源:DT财经

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