无人机监测PM2.5分布 雾霾难消散元凶是逆温层

　　即使无风无雨，大气也是上下流动，可为什么有时雾霾就是散不开？昨天，上海交大课题组公布PM2.5等大气污染物浓度的三维分布数据。这些实测数据是他们使用无人机搭载便携式检测设备，在长三角地区长期跟踪监测获取。由此，也揭开了常常盖住雾霾的“被子”——逆温层的秘密。

　　“目前对大气污染的监测主要集中在地面，高空污染监测较少，这样的平面监测很难清楚掌握雾霾的生消和扩散规律。”上海交大船舶海洋与建筑工程学院教授彭仲仁表示。从2011年起，他的团队主要利用无人机进行高空巡航，一次航时达7小时。在监测之前设定无人机飞行路线、高度和飞行模式，再用单架或多架小型无人机进行协同布局，对较大区域的大气污染状况进行实时监测。

　　经试验，在距地面1000米以内的范围内，PM2.5浓度的确总体呈现随高度增加而下降的趋势。但也有例外——他们发现大气中的“逆温层”妨碍污染物垂直扩散，增加了逆温层下、近地面的PM2.5浓度，为雾霾“围城”提供了气象条件。彭仲仁解释，在低层大气中，气温一般会随高度增加而降低，但在某些情况下，气温有时反而随高度增加而升高，出现逆温现象，形成逆温层，不利于污染物消散。

　　在此意义上，城市空气污染预报可以采集逆温层气象数据，预测中重度雾霾驱散的时间。通常，逆温层在早间的高度维持在上空400米至500米，而午间则升至700米至800米。比如，上海“第一高度”——上海中心大厦的600多米顶层，以及其他超高层摩天大楼可能处于逆温层中，雾霾的“被子”也在这一高度上。有时尽管“高冷”的高气压冷空气控制城市上空，但仍可能压低逆温雾霾层。

　　这项试验还对城市主干道、高架路、交叉路口等道路周边的微环境做了污染物监测，发现道路两侧300米至500米之内是受汽车尾气污染最严重区域，PM2.5浓度较高。立体监测发现，道路周边的PM2.5浓度也随高度变化，呈向上垂直递减的分布规律，高架路隔音板等降噪设施往往也抬高了PM2.5的“起跳高度”，在高架之上才有比较正常的扩散条件。彭仲仁表示，这一初步研究可帮助指导路边高层住宅居民进行污染防范，也能对今后城市道路周边的用地规划和建筑布局等提供决策依据。