我國學者揭示近十二年中國SO2的時空變化格局與成因

　　由于我國的能源結構以煤炭為主，煤炭燃燒產生的SO2污染是我國面臨的重大環境問題之一。除了SO2本身對人體健康有嚴重的影響，其通過氣粒轉化形成的二次氣溶膠粒子會加劇灰霾的發生和發展。在“十一五”之后，SO2污染物總量減排成為我國的一項重要任務。許多研究工作都表明，我國SO2的排放量呈現顯著的下降趨勢。但是，仍有一些科學問題尚未弄清：(1) SO2是單調持續下降，還是存在一些復雜波動過程？(2) 不同區域SO2的變化存在怎樣的關聯和差異？(3) 變化的成因是什么？除了排放量的變化，氣象條件扮演怎樣的角色？

　　針對這些科學問題，中科院大氣所中層大氣和全球環境探測重點實驗室（LAGEO）王普才研究員與比利時高層大氣所、清華大學的學者開展了合作研究。應用最新的衛星SO2產品、排放清單和氣象場等，詳細解析了近十二年中國SO2的時空變化格局與成因。

圖1 (左) 中國SO2柱總量EOF分析的第一模態和主成分。(右) 北方和南方的的SO2柱總量與排放量的時間序列與回歸分析。

　　我國SO2具有明顯的季節和區域分布特征，冬季濃度最高，兩個高值區分別位于華北平原和成渝地區。近十幾年來，全國范圍內SO2總體呈下降趨勢，且濃度越高的區域下降越顯著。然而，這種下降并不是單調遞減，而是存在四個明顯的階段：2005年之后短暫的上升，2007-2008年和2014-2016年間經歷了兩次急劇下降，以及2009-2013年有持續5年的反彈。盡管整個東部地區都表現為這樣的特征，但北方和南方成因并不相同。在北方地區，SO2排放量的變化也存在四個階段，與SO2濃度的變化完全一致。因此，SO2濃度是由SO2的排放量驅動的，解釋方差的百分比達81％。在總排放量中，工業部門的排放在整個期間主導SO2變化。與北方地區相比，由于工業和生活減排的協同作用，南方地區SO2排放呈持續下降趨勢。但是，南方地區的SO2濃度在2009至2013年仍然出現了反彈，因此SO2排放量對濃度解釋方差僅有45%。進一步研究發現，2009至2013年南方地區SO2濃度反彈是由于不利的氣象要素導致的，包括降水偏少、風速減弱和靜力穩定性增加等，并且氣象條件的作用超過了減排的影響，從而在2009至2013年間引起SO2的反彈。見圖1。

　　相關研究成果發表在《Atmos. Chem. Phys.》雜志上。