导读:beat365官方最新版李鹏飞教授联合国内外著名学者团队,包括美国加州beat365官方最新版、以色列希伯来大学、浙江大学、清华大学、北京大学和复旦大学,在温室气体与大气污染物观测、模拟与来源解析领域取得新进展。该研究利用天地立体监测,研发了基于数据同化的数值模拟系统,首次从实证角度,量化了中国交通电气化对空气质量的显著效益。相关研究论文《Switching to electric vehicles can lead to significant reductions of PM2.5 and NO2 across China》(交通电气化对提升空气质量具有显著效益),于2021年7月23日在国际权威期刊《Cell》四大姊妹刊之一《One Earth》上发表。
交通运输业占据了全球约五分之一的温室气体排放量,随之而来的是严重的空气污染。交通电气化是交通部门实现脱碳的主要途径,对改善空气质量具有重要意义。然而,交通电气化如何影响空气质量仍然不清楚,该问题归根到底是一个实证问题。以往的研究多依赖化学传输模式,此类模式包含较为完善的气象与化学机制,但缺乏实际观测约束。更重要的是,大规模、全面的交通电气化属于极端情景,很难精准预测。
在这样背景下,我国一方面大力提高汽车总产量中的电动汽车份额,以期在2030年前达到40%;另一方面,却大幅减少电动汽车补贴,对交通电气化造成不利影响。因此,交通电气化的环境效益评估亟须更可靠、更具体的科学证据,以期科学引领我国乃至全球的政策导向。
在2020年2月3日至16日期间,我国全面暂停非必要交通活动。通过大数据观测表明,在此期间全国300余个城市道路交通通量均出现历史性下降。例如,武汉市的道路交通量减少了80%以上,其周边城市也减少了60%以上。北京(60%)、上海(59%)、广州(66%)、深圳(73%)和杭州(76%)均出现不同程度的下降。因此,新冠疫情封城为解决上述问题提供了前所未有的机会。
该研究联合卫星观测与地面监测,研发了基于数据同化的气象-化学传输模拟系统。在此基础上,可排除多种外界干扰,包括春节假期影响、气象影响以及模型不确定性影响等,最终可靠揭示了交通电气化的空气质量效益。
研究结果表明,交通电气化程度与环境PM2.5和NO2浓度减少之间呈现近线性关系。大规模、全面的交通电气化将显著降低我国大部分地区的PM2.5(30-70%)和NO2(30-80%)浓度。从历史的角度看(2016年之后),此类环境效益远超气象的不利影响。本研究首次通过实证,证实了交通电气化的显著环境效益。
本论文通讯作者为beat365官方最新版李鹏飞教授、加州beat365官方最新版John Seinfeld教授、以色列希伯来大学Daniel Rosenfeld教授和浙江大学俞绍才教授。北京大学张远航院士和朱彤教授、清华大学王书肖教授、复旦大学陈建民教授、浙江大学刘维屏教授以及加州beat365官方最新版王元龙博士也为本研究提供了重要支持。
本研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、河北省高等院校青年拔尖人才基金、beat365官方最新版人才启动基金等项目的资助。
图1 新冠疫情封城期间,交通流量降低与空气质量改善的量化关系
图2 新冠疫情封城期间,交通管制、春节假期以及气象对空气质量的影响
图3 交通全面电气化对中国地面PM2.5和NO2浓度的影响。
免费获取文章(2021年9月11日前):(https://authors.elsevier.com/c/1dSV6_wvRVC3L~)
官方链接:(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S259033222100350X?dgcid=coauthor)