重霾污染在我國(guó)北方冬季時(shí)有發(fā)生，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、覆蓋范圍大，對(duì)空氣質(zhì)量和人體健康均有重要影響。重霾污染因其成因復(fù)雜，涉及學(xué)科領(lǐng)域廣，目前對(duì)其成因尚存爭(zhēng)議。4月15日，以中科院地球環(huán)境研究所安芷生院士領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，在美國(guó)科學(xué)院院刊(PNAS)在線發(fā)表了我國(guó)北方重霾形成機(jī)制的重要綜述論文。

東亞冬季風(fēng)和中高層西風(fēng)環(huán)流氣候背景影響我國(guó)北方重霾污染的示意圖

該論文在全面總結(jié)大氣化學(xué)與物理、氣象、氣候等領(lǐng)域灰霾研究最新進(jìn)展基礎(chǔ)上，從排放源、灰霾形成、發(fā)展和消散過(guò)程中的化學(xué)物理機(jī)制、以及與氣象和氣候的相互作用角度，率先指出人為排放與大氣過(guò)程之間的相互協(xié)同效應(yīng)是重霾形成和發(fā)展的關(guān)鍵，初步厘清了我國(guó)北方重霾成因研究思路和今后研究重點(diǎn)。

該文系統(tǒng)闡述了我國(guó)北方冬季重霾的幾項(xiàng)關(guān)鍵成因：一是冬季燃煤和生物質(zhì)燃燒等居民取暖導(dǎo)致的污染物排放增強(qiáng);二是PM2.5化學(xué)形成與轉(zhuǎn)化，特別是排放到大氣中的活性氣態(tài)物質(zhì)(包括揮發(fā)性有機(jī)物、二氧化硫、氮氧化物、氨氣)通過(guò)大氣化學(xué)反應(yīng)和物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為二次有機(jī)氣溶膠與二次無(wú)機(jī)氣溶膠對(duì)重霾的重要貢獻(xiàn)，其中農(nóng)業(yè)氨排放對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)最高可達(dá)30%;三是氣象和氣候條件變差，包括氣溶膠?輻射?云相互作用引起的大氣邊界層變薄、大氣穩(wěn)定度增加、相對(duì)濕度增加等;北極海冰融化、青藏高原地形地貌、厄爾尼諾(ENSO)等因素也通過(guò)改變東亞冬季風(fēng)及中高層西風(fēng)環(huán)流等氣候背景影響重霾事件發(fā)生。同時(shí)文章也對(duì)當(dāng)前灰霾研究的難點(diǎn)、不確定性及氣象氣候貢獻(xiàn)等熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了述評(píng)，并展望了未來(lái)研究重點(diǎn)，特別強(qiáng)調(diào)了需要重視重霾演化過(guò)程中二次污染物形成的關(guān)鍵化學(xué)物理機(jī)制以及灰霾污染與氣象氣候條件的互饋機(jī)制。

該文還指出開(kāi)展灰霾形成機(jī)制的基礎(chǔ)研究對(duì)制定有效合理公共政策的重要性，這對(duì)改善灰霾污染預(yù)警預(yù)測(cè)，制定有效適時(shí)的減排政策，提高公眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)均有重要意義。

該研究得到大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目(DQGG0104和DQGG0105)、國(guó)家自然科學(xué)基金委、黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(SKLLQGZD1701)和Robert A. Welch基金(A-1417)的資助。