2000～2020年天津PM2.5质量浓度演变及驱动因子分析

基于中国大气成分实时追踪数据集、天津气象局和生态环境局长序列PM2.5质量浓度和气象观测,结合MEIC排放清单和环境模式构建的细颗粒气象条件扩散指数,研究2000～2020年天津地区PM2.5质量浓度演变规律及驱动因子,以期更科学地分析气象对大气环境影响,为"十四五"期间深度环境治理提供支撑.结果表明,2000～2020年天津PM2.5质量浓度呈现3个阶段变化,第一阶段2000～2007年,呈现持续地上升,其变化速率为4.58 μg·(m3·a)-1,该阶段排放量的快速增加是主导因素,其作用是气象条件年际波动影响的4倍,排放量增加使得PM2.5质量浓度增加45.3％;第二阶段为2007～2013年,该阶段PM2.5质量浓度呈现波动变化,出现了两个浓度峰值年(2007年和2013年),该阶段排放稳定,气象条件年际波动对PM2.5质量浓度年际波动产生重要影响,两者相关系数0.81;第三阶段为2013～2020年,PM2.5质量浓度呈现快速地下降,其变化速率为-6.9μg·(m3·a)-1,排放量的下降作用是决定性的,使得PM2.5下降了 43.9％,气象扩散条件转好也提供正贡献,约使得PM2.5下降8.7％.从近20年数据分析,气象条件年际变化导致的大气扩散条件年际变化2003～2004年和2013～2015年为谷值,2008～2010年和2018～2020年为峰值,峰峰相距和谷谷相距是11 a左右;气象条件年际变化导致的大气扩散条件年际波动平均强度是4％,可解释近20年PM2.5质量浓度年际变化的25％～50％,峰谷相差16％,气象扩散条件年际波动对未来PM25目标制定和应对措施设计有重要影响.