上海交大研究人員用無人機長期跟蹤監(jiān)測大氣污染發(fā)現(xiàn)：①高架交通量對PM2.5濃度增加的推動大于地面②"逆溫層"如蓋子增加半空污染物濃度③道路兩側(cè)500米內(nèi)尾氣嚴重④高架旁8樓以上空氣好轉(zhuǎn)。
高架路交通量對PM2.5濃度增加的貢獻要大于地面。
彭仲仁團隊使用的無人機，無人機獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)將有望用作環(huán)保部門預(yù)測空氣質(zhì)量的參考指標之一。
2015年11月28日，上海上空，黃浦江蜿蜒在浦江兩岸，當(dāng)日上海空氣質(zhì)量中輕度污染。劉行喆
城市中哪里的PM2.5指數(shù)最高？置業(yè)時是不是選高層就有好空氣？跑步時遠離馬路就可以不用擔(dān)心PM2.5？
上海交通大學(xué)彭仲仁教授團隊借助無人機進行長期的大氣污染跟蹤監(jiān)測實驗，解開了這些疑惑。
他們發(fā)現(xiàn)，高架路交通量對PM2.5濃度增加的推動要大于地面。另外“逆溫層”也打破了PM2.5濃度隨著樓層高度而降低的慣例，它猶如蓋子增加了半空中污染物的濃度。
團隊同時指出，城市道路兩側(cè)500米范圍是交通污染嚴重的區(qū)域，但也并不能說離馬路越遠，污染物濃度會越低，因為影響PM2.5濃度的因素還包括風(fēng)速、風(fēng)向、大環(huán)境中PM2.5的濃度等。
彭仲仁近日表示，將無人機用于空氣質(zhì)量監(jiān)測，在國內(nèi)高校尚屬首創(chuàng)?！俺杀据^低且空中監(jiān)測將使霧霾預(yù)報更準確?！痹搱F隊目前正與上海市環(huán)保局、上海市環(huán)境監(jiān)測中心開展合作，依托無人駕駛飛機，構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集平臺，探究上海市環(huán)境污染的規(guī)律、分析污染的成因、尋找減少污染的方法和措施。今后無人機獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)將有望用作環(huán)保部門預(yù)測空氣質(zhì)量的參考指標之一。
逆溫層成霧霾“幫兇”
上海交通大學(xué)智能交通與無人機應(yīng)用研究中心、船舶海洋與建筑工程學(xué)院教授彭仲仁介紹，從2011年起，他的研究團隊在長三角地區(qū)使用無人機搭載便攜式檢測設(shè)備，進行了大氣污染跟蹤監(jiān)測實驗。
到底是一樓霧霾重還是30樓重？團隊初步研究發(fā)現(xiàn)，PM2.5的濃度隨著樓層高度的變化呈現(xiàn)一定的垂直分布規(guī)律，越往上PM2.5濃度越低。
但在一次實驗中，他們發(fā)現(xiàn)從300多米一直到500米，PM2.5的濃度反而越來越高，再繼續(xù)往上污染濃度又急劇下降。查看溫度才發(fā)現(xiàn)，這個高度的氣溫也是隨著地面升高而升高的，而不是每上升100米下降0.6℃。因此判斷300米到500米區(qū)間恰好有一個逆溫層，導(dǎo)致污染物難以擴散。
什么是逆溫層？彭仲仁稱，在低層大氣中，氣溫通常隨高度的增加而降低，不過在某些情況下，氣溫會隨高度的增加而升高，出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，在大氣中形成逆溫層。逆溫層的出現(xiàn)主要是空氣下沉，絕熱增溫所引起。逆溫層通常出現(xiàn)于對流層低層，厚度較薄，大約幾百至1000米。
彭仲仁解釋，逆溫層的存在確實妨礙了空氣污染物的垂直擴散，它就像一個大蓋子，蓋住了下面的污染物，增加了逆溫層下近地面PM2.5的濃度，為霧霾的形成提供了條件。
“有逆溫層的情況下，就可以看到近地面污染比較嚴重，但到了逆溫層以上的高空就很干凈。這是我們比較重要的發(fā)現(xiàn)?！迸碇偃收f。
他表示，“今后，環(huán)保部門在發(fā)現(xiàn)較強的逆溫層或其他不利天氣條件，可能導(dǎo)致加劇霧霾時，就可以提前發(fā)出紅色、橙色預(yù)警，減少地面的污染源，以降低污染程度?！?/p>
道路兩側(cè)500米內(nèi)尾氣嚴重
入冬后氣溫下降了不少，很多市民仍然堅持到戶外鍛煉，馬路兩邊的人行道上也經(jīng)常能見著跑步的人。不過，馬路上的車輛排放出來的尾氣可是霧霾的“得力助手”，沿馬路跑步有可能一不小心就成了奔跑的“馬路吸霾器”。
“我們發(fā)現(xiàn)道路兩側(cè)一般300米至500米之內(nèi)是受汽車尾氣污染最嚴重的區(qū)域，PM2.5的濃度較高，而且離道路越近濃度越高。離馬路110米范圍內(nèi)一氧化碳濃度最高?！迸碇偃收f。因此，他建議市民早上跑步時離馬路最好遠一些。
那么，是否離主干路越遠，PM2.5的濃度也會隨之大幅下降呢？對此，彭仲仁通過在上海與美國蓋恩斯維爾市兩地的PM2.5測量實驗發(fā)現(xiàn)，在蓋恩斯維爾市，PM2.5濃度遠離道路30米即可衰減50%。而在上海，背景水平對路邊PM2.5濃度的貢獻超過2/3，不存在明顯的距離衰減格局。
“在上海，離馬路越遠，污染物的降幅卻并不明顯，這是因為背景濃度太高。PM2.5的濃度不只是受距離遠近的影響，其他因素如風(fēng)速、風(fēng)向、大環(huán)境中PM2.5的濃度等也是很重要的影響因素?！迸碇偃收f。
高架旁8樓以上空氣好轉(zhuǎn)
彭仲仁團隊對于PM2.5來源也做了研究。
他們選取緊鄰中環(huán)的上中路上中大廈做了一項實驗，通過兩個上午，連續(xù)測量不同高度的9個樓層的樓外PM2.5，以及樓頂氣象、地面和高架交通量，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)兩個PM2.5濃度高值：地面和與高架隔音障平行高度的8樓，均接近于交通排放源。
而隨著高度上升，尤其在8樓（隔音障+高架路）以上，污染物的濃度變化則呈現(xiàn)指數(shù)衰減特征。
研究還指出，高架路交通量對PM2.5濃度增加的貢獻要大于地面交通量。
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