一、污染形势

12月1日至14日期间，受静稳不利气象条件及多轮冷空气过境交替影响，我省自北向南出现多轮次PM_2.5污染-清除过程。淮北市、阜阳市、宿州市、蚌埠市、淮南市、马鞍山市和芜湖市在本次污染期间出现2~3个中度及以上污染天，受影响较大，黄山市在本轮污染期间，未受到明显传输影响，空气质量维持在优良水平。

其中1日至3日在山东省等地区污染传输的叠加影响下，我省淮北市、亳州市、宿州市、阜阳市、淮南市的空气质量达轻度污染，之后逐渐波及全省大部，其中淮南和六安受影响严重，3日空气质量达中度污染，宿州市、淮南市及滁州市的PM_2.5小时浓度达重度污染，数值可达 152μg/m³（宿州市，3日2时）。江淮之间，江南地区空气质量以良为主。6~7日期间，霾污染-冷空气清除在宿州市、淮北市、阜阳市和淮南市展开，之后逐渐波及滁州市、马鞍山市和铜陵市，其中宿州市7日达中度污染，阜阳市、宿州市、淮南市和蚌埠市多个小时空气质量达重度污染，PM_2.5小时浓度为152μg/m³（宿州市，7日23时）。10日开始，受持续的均压场控制及弱偏北风影响，第三轮中度污染由淮北市、宿州市、阜阳市、蚌埠市等皖北城市产生后，逐渐向南部区域转移，马鞍山市、芜湖市、安庆市和池州市等地空气质量也陆续恶化至中度污染（详见图1所示）。

表1 2020年12月1日至14日PM_2.5日均浓度刷色标（数据来源：中国环境监测总站未审核数据）

13日10时开始强冷空气前锋自北向南开始影响我省，风力逐渐增大，北风达4m/s以上，阵风可达10m/s以上，持续时间10小时，我省雾霾过程逐渐被清除，空气质量由重度污染（短时中度污染）迅速转好，回归良好水平（详见图1所示）。下文以12月10日至14日的污染过程为例，展开成因分析。

图1 2020年12月10日至14日期间两次污染传输过程（数据来源：中国环境科学研究院）

二、污染成因

2.1 不利气象条件

12月10日开始，我省主要受均压场控制，气象条件上趋于静稳，不利气象条件持续至13日16时左右。期间，我省大部出现霾天气，静稳天气的出现严重阻碍了空气的水平输送和垂直扩散，局地气象条件表现为高湿（接近饱和，有利于污染物快速化学转化和颗粒物吸湿增长，加重污染形势）、风速低（不足2m/s），大气边界层高度普遍不足600m（气溶胶激光雷达观测结果），空气中的污染物不易向外扩散，造成集聚效应，致使污染越来越重。同时我省也处在弱偏北风的影响下，华北及华东部分地区的污染传输叠加影响也进一步加重了我省部分城市的污染程度。

图2 2020年12月10日至13日安徽省各地市日平均相对湿度与风速分布

（数据来源：中国环境科学研究院）

12号夜间开始，大风和降温侵入华北平原及黄淮地区，之后冷空气南下速度加快。在这轮冷空气过程中，由于北方大部受偏北气流控制，没有水汽输送通道，因此以“干冷”为主。13日皖北地区冷空气过境后，相对湿度普遍降低至60%以下。这波冷空气带给北方的“利好”就是驱散了在华北中南部至黄淮一带停留了四天的霾天气。

13日10时开始，强冷空气前锋自北向南开始影响我省，风力逐渐增大，北风4m/s以上，阵风可达10m/s，持续时间可达10小时。我省雾霾过程迅速被清除，空气质量由重度污染（短时中度污染）迅速转好，回归良好水平。

图3 全国12月10日至12日霾预报和风场分布实况图（数据来源：气象台）

2.2 污染传输

气溶胶激光雷达观测结果显示：12月11日至12的污染传输（黄色大箭头所示）及13日的冷空气污染清除过程（黑色大箭头所示），均呈现由北往南时间逐渐推迟的变化趋势，表现为明显的偏北污染输送过程，是造成区域污染过程的重要“推手”。13日午后的冷空气清除过程和夜间的雨雪天气是我省空气质量好转的重要原因。

图4亳州市、阜阳市、蚌埠市和宣城市12月9日至14日气溶胶激光雷达消光时序图（数据来源：中科光博）

图5阜阳市、合肥市与宣城市12月13日0时风48小时后向(上)轨迹和前向(下)轨迹（数据来源：HYSPLIT）

根据阜阳市、合肥市和宣城市12月13日0时48小时后向轨迹可知，三个地区150m、500m及1500m高度气流方向基本一致，气流来自西北方向。在12月12-13日污染传输期间，将起源于西北一带的污染沿河南省-阜阳市-合肥市-宣城市沿线传输，致使阜阳市、合肥市和宣城市污染物浓度先后上升，空气质量恶化。

根据潜在源分析(PSCF)可知，阜阳市的潜在源区主要分布在河南周口市和漯河市，合肥市的潜在源区主要分布在阜阳市，宣城市的潜在源区主要分布在合肥市和马鞍山市，呈现明显的北部污染向南部转移趋势。

图6 安徽省12月7日至13日污染期间阜阳市、合肥市和宣城市PM_2.5潜在源分析（数据来源：HYSPLIT）

2.3 排放影响

从12月上旬我省污染物浓度分布情况看，12月7日以来，我省部分城市（宿州市、蚌埠市、淮北市、芜湖市、宣城市、马鞍山市及合肥市等）的SO₂、NO₂或CO气态污染物浓度在区域内明显偏高，其中NO₂和CO浓度呈现逐渐升高的趋势，且NO₂浓度持续维持在较高水平，可达131μg/m³（宿州，12日20时），SO₂浓度可达54μg/m³（宿州，13日0时）。

基于哨兵5卫星的对流层NO₂浓度观测结果与近地面空气站监测数据较为一致，表明上述地区燃煤、工业和机动车排放相对较高。进入12月13日后，在冷空气的强力清除下，皖北区域NO₂浓度迅速降低，南部的安庆-合肥-滁州沿线、芜湖和马鞍山一带的对流层NO₂浓度在经历短暂升高后也逐渐被清除。

图7 安徽省各地市SO₂、NO₂及CO浓度变化趋势（数据来源：中国环境监测总站未审核数据）

图8 12月10日（左）和13日（右）对流层NO₂柱浓度（数据来源：哨兵5 tropomi传感器）

2.4 化学转化

基于空气站数据的污染物特征分析结果表明：11日至13日污染过程期间，阜阳市污染类型偏综合型，是不利扩散条件下污染源持续混合的结果。合肥市污染类型由前期的机动车尾气及粗颗粒型转变为偏综合型、偏二次型（气态污染物二次转化显著）和偏粗颗粒型（随冷空气到来的弱沙尘影响或大风吹起的扬尘影响），宣城市污染类型也呈现与合肥市类似的变化。从三个城市的特征变化可以看出，重污染期间，小时污染特征呈现二次转化影响的频次为：阜阳市＜合肥市＜宣城市。往南部推移，各市很可能受气态污染物的二次转化影响逐渐加强。

图9阜阳市、合肥市和宣城市12月1日至13日污染物特征时序图

2.5 总结

导致我省12月上旬空气质量出现持续连片污染的气象条件基本为：持续大范围静稳和高湿天气造成的不利扩散条件和二次转化过程，叠加偏北方向的多次污染传输影响。从污染排放的角度来看，我省部分城市（宿州市、蚌埠市、淮北市、芜湖市、宣城市、马鞍山市及合肥市等）的SO₂、NO₂和CO气态污染物浓度在区域内明显偏高，表明上述地区燃煤、工业和机动车排放相对较高。较高浓度的SO₂和NO₂等前体物，在高湿低风的静稳气象条件下容易二次转化，加重污染形势。从污染传输的角度来看，12月初的几次污染过程中，我省各地市均受到不同程度的偏东北污染输送过程影响，叠加本地污染后造成局地空气质量显著恶化。淮北市、阜阳市、宿州市、蚌埠市、淮南市、马鞍山市和芜湖市在本次污染期间出现2~3个中度及以上污染天，污染情况偏重。

三、安徽省近期空气质量预报

12月15日，大气扩散条件一般，淮河以北空气质量为良~轻度污染，江淮之间和沿江江南以良为主，首要污染物为PM_2.5。

12月16日，大气扩散条件转差，淮河以北和江淮之间空气质量为良~轻度污染，短时可达中度污染，沿江江南以良为主，首要污染物为PM_2.5。

12月17日，受均压场控制，淮河以北和江淮之间空气质量为轻度~中度污染，短时可达重度污染，沿江江南受降水影响，以良为主，首要污染物为PM_2.5。

12月18日，受弱东北风影响，淮河以北、江淮之间及沿江区域空气质量为轻度~中度污染，局地可达重度污染，江南以轻度污染为主，首要污染物为PM_2.5。

图10 安徽省各地市15日至18日AQI日均变化预报结果（数据来源：中科光博芜湖市预警预报及立体组网平台）