近十二年中国SO2的时空转变格局与成因

　　因为我国的能源结构以煤炭为主，煤炭燃烧产生的SO₂污染是我国面临的庞大环境题目之一。除了SO₂自己对人体健康有紧张的影响，其通过气粒转化形成的二次气溶胶粒子会加剧灰霾的发生和发展。在“十一五”之后，SO₂污染物总量减排成为我国的一项紧张义务。很多研究工作都注解，我国SO₂的排放量呈现明显的降落趋势。但是，仍有一些科学题目尚未弄清：(1) SO₂是单调持续降落，照旧存在一些复杂波动过程？(2) 不同区域SO₂的转变存在怎样的关联和差异？(3) 转变的成因是什么？除了排放量的转变，气象条件扮演怎样的角色？

　　针对这些科学题目，中科院大气所中层大气和全球环境探测重点实验室（LAGEO）的王婷博士、王普才研究员与比利时高层大气所、清华大学的学者开展了合作研究。应用最新的卫星SO₂产品、排放清单和气象场等，细致解析了近十二年中国SO₂的时空转变格局与成因。

　　我国SO₂具有显明的季节和区域分布特性，冬季浓度最高，两个高值区分别位于华北平原和成渝地区。近十几年来，全国范围内SO₂总体呈降落趋势，且浓度越高的区域降落越明显。然而，这种降落并不是单调递减，而是存在四个显明的阶段：2005年之后短暂的上升，2007-2008年和2014-2016年间经历了两次急剧降落，以及2009-2013年有持续5年的反弹。尽管整个东部地区都体现为如许的特性，但北方和南方成因并不雷同。在北方地区，SO₂排放量的转变也存在四个阶段，与SO₂浓度的转变完全同等。因此，SO₂浓度是由SO₂的排放量驱动的，诠释方差的百分比达81％。在总排放量中，工业部门的排放在整个期间主导SO₂转变。与北方地区相比，因为工业和生活减排的协同作用，南方地区SO₂排放呈持续降落趋势。但是，南方地区的SO₂浓度在2009至2013年仍然出现了反弹，因此SO₂排放量对浓度诠释方差仅有45%。进一步研究发现，2009至2013年南方地区SO₂浓度反弹是因为不利的气象要素导致的，包括降水偏少、风速削弱和静力稳固性增长等，并且气象条件的作用超过了减排的影响，从而在2009至2013年间引起SO₂的反弹。见图1。

　　相干研究成果发表在《Atmos. Chem. Phys.》杂志上。

　　Wang, T., Wang, P., Theys, N., Tong, D., Hendrick, F., Zhang, Q., and Van Roozendael, M.: Spatial and temporal changes in SO2 regimes over China in the recent decade and the driving mechanism, Atmos. Chem. Phys., 18, 18063-18078, https://doi.org/10.5194/acp-18-18063-2018, 2018.

　　Wang, T., Hendrick, F., Wang, P., Tang, G., Clémer, K., Yu, H., Fayt, C., Hermans, C., Gielen, C., Müller, J.-F., Pinardi, G., Theys, N., Brenot, H., and Van Roozendael, M.: Evaluation of tropospheric SO2 retrieved from MAX-DOAS measurements in Xianghe, China, Atmos. Chem. Phys., 14, 11149-11164, https://doi.org/10.5194/acp-14-11149-2014, 2014.

　　图1 (左) 中国SO₂柱总量EOF分析的第一模态和主成分。(右) 北方和南方的的SO₂柱总量与排放量的时间序列与回归分析。