《表1 2016～2017年秋冬季北京市重污染过程统计》

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《北京地区秋冬季大气污染特征及成因分析》

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秋、冬季节污染物浓度通常呈现非对称结构的“锯齿状”变化，慢积累而快清除的特征尤为突出[17]．纵观上述污染事件，近2/3的过程（9次）为缓慢累积型，在冷空气间歇期PM2.5小时质量浓度呈持续性小幅振荡上升，峰值增长速率[18]处于2.4～14.2μg·（m3·h）-1不等．另4次过程较为特殊，细颗粒物出现陡增型变化，相应速率也表现出一致性增大，以2017年初的跨年过程浮动最为显著，其夜间峰增长速率可达27.6μg·（m3·h）-1，明显高于13次过程的平均增长速率[14.0μg·（m3·h）-1]，此现象与王占山等[19]得出的污染水平越重PM2.5浓度跃升幅度越大的结论相符合．从季节分布来看，近两年的重污染过程多出现在冬季（8次），秋季发生相对较少（5次）．不同季节重污染过程的持续时间存在明显差异（表1），冬季平均持续时间最长（约74 h）．其中，2016年12月30日至2017年1月7日的单次过程PM2.5重度及以上污染持续时间长达208 h．相比前者，秋季污染持续时间显著缩短，平均仅为46 h．将秋冬季的污染强度进行对比发现，重污染时段PM2.5平均质量浓度也呈现冬高秋低的变化趋势．冬季污染期间细颗粒物浓度均值为244.3μg·m-3，各过程峰值浓度为237.5～505.3μg·m-3，有4次过程极大值可达400μg·m-3以上．而秋季重污染时段PM2.5平均浓度为207.1μg·m-3，较冬季约降低了15.2%，且浓度峰值普遍下降，最高仅为328.3μg·m-3．冬半年重污染频发主要是由于我国北方秋冬季节存在大量的生物质燃烧以及燃煤供暖活动，污染物排放量骤增[20]；同时冬季静稳天气多发也大大地提高了重污染发生的可能性，导致该时段区域性重污染过程发生频率远高于其它季节．然而，秋季高空环流多短波波动，弱冷空气活动较为频繁[21]，不利于大范围的持续性雾-霾天气形成．因此相比冬季，秋季重污染过程持续时间较短，污染程度也相对较轻．此外，通过计算重污染期间颗粒物中的粗细粒子比重可进一步判断污染所属类型．有研究发现当PM2.5/PM10大于0.6时，重污染天气的形成主要是由人为污染产生的细颗粒物起主导作用[22]．经统计，上述过程PM2.5与PM10的比值在73.3%～96.8%范围波动，总体均值可达到86.0%．近两年秋冬季重污染时段PM2.5占比均高于0.7，说明冬半年大气污染已逐渐转型为复杂的细颗粒物污染，亟需加大对于人为排放源的控制．