10万条PM2.5数据面前，上海你没资格和北京谈雾霾
【数据猿导读】 冬风起，雾霾至。长江南北，又到品霾时节。且不知，君是更爱沪上得清淡，还是迷恋帝都得浓醇
帝都的小伙伴们：雾霾又叒叕来了！
昨天，正在玩Excel的笔者突然收到新闻推送：
11月16日北京拉响今年冬天首个空气重污染橙色预警，未来三天空气质量预计将达到 “5级重度污染” 。
乍闻此讯，身在魔都的笔者吓得瓜子都掉了，赶忙通知帝都的小伙伴，备好口罩、净化器。
人家却淡定地回答：
呵呵……我们习惯了，不需要。
此前三天，笔者刚亲历了上海今年的第二波秋霾：灰白的天空，高楼下望宛如仙境，路人纷纷戴上口罩。但翻了下数据，笔者顿觉羞愧： 与京城相比，魔都绝对“小清新”：
（图片来源：中国空气质量在线监测分析平台）
进入11月以来， 帝都已经历了两波雾霾 。其中，4日PM2.5值已经接近250大关，浓度低一点的第二波，峰值也在150以上。
反观上海，两次雾霾天PM2.5值都没过百……确实是该学学人家帝都人民“纵使伸手不见五指也不戴口罩去夜跑”的豪迈了。
话又说回来，一方水土养一方人，北京人的豪迈也非天生，而是经年累月磨练出来的。
笔者提取了2012年1月1日至2016年9月30日京沪近10万条PM2.5的分小时监测数据，来和你聊聊帝都人民的处变不惊是如何练就的，以及魔都人民“小题大做”又是如何养成的。
有图有真相！
五年雾霾正面刚：帝都碾压魔都
先带你们从总体上感受一下， 这 五年京沪雾霾的气势差距 。
很明显，上图中蓝色区域相对红色区域呈现出了压倒性“优势”。五年来，无论是 峰值 、 平均水平 ，还是重污染时间密度 ，帝都霾明显把魔都霾甩出了几条街。
从峰值的演变趋势来看，上海PM2.5峰值从2013年后，呈现出了逐步下降的趋势。而北京在峰值上的变化并不明显，2014年末至2015年初，重霾天气的出现频率还一度比前一年更密集。甚至到2016年，峰值逼近800毫克/立方米的情况还依然存在。
这也难怪，两年多没见过PM2.5值破400的魔都人民会蜀犬吠日，而见惯了“大世面”的帝都人民自然云淡风轻。
为了进一步搞清楚 这两年魔都的空气质量为何有所好转 ，笔者迅速连线请教了 中科院大气物理研究所大气分中心副主任孙扬研究员 。
除了这两年政府带领大家搞的综合治理比较有效，孙扬还强调了天气因素亦有贡献。“比如今年，大气污染物的扩散条件相较之前有利，风速、清洁地区来向的风频都比较高，不利于雾霾形成。”
也就是说， “除霾主要靠风刮” 并不是段子……
新华社11月4日发布的一则中国气象局消息，与孙杨的说法形成补充。中国气象局称，受拉尼娜影响，今年冬天中国冷空气活动偏多，静稳天气将相对减少，雾霾频率与程度将减轻。
不仅上海如此，孙扬告诉笔者，受气候和国家、地方近几年对空气污染地治理力度加大的影响，今年京津冀、长三角等往年的重霾之地，污染水平的降幅都很大。
为何一到冬天雾霾来？都是“逆温”在作祟
虽说今年雾霾整体上有所减轻，但大家心里都很清楚，这绝对不意味着帝都人民可以安度冬天，魔都的情况又如何呢？
笔者统计了2012-2015年京沪PM2.5值的月度平均值后看到，这南北两个城市的雾霾季节分布规律如出一辙， 冬季同样是上海的雾霾季 ，不过魔都这根曲线全年都处在帝都曲线的下方， 春夏秋冬四季都比帝都的霾“婉约”了许多 。
经过多年的科普，我们已经知道，雾霾的产生受污染源、气候等多重因素的影响。但之所以京沪两地都呈现出同样的季节分布规律，其实是由于一个叫 “逆温” 的现象起了关键作用。
什么是逆温？
大家是否还记得，初中地理课上学过的这个知识点：
一般情况下，气温会随着海拔升高而降低，所以下层空气热，上层空气冷。冷空气重，会下沉，热空气轻，会上浮，从而形成了垂直方向的空气对流，地表污染物在这种对流下容易向上方扩散。
但在冬天的某些时候，地表温度会急剧降低，而上层空气降温反而没有那么快，就会出现地表温度低于上层温度的情况，即 “气温的逆转”现象，这会阻断污染物垂直扩散，导致雾霾产生。反之，夏天地表温度高，雾霾更容易飘向远离你的高空。
雾霾的24小时出没规律：魔都帝都两个套路
看懂了“逆温”，笔者想给大家来个随堂考。请问：
在雾霾严重的1月份，京沪雾霾24小时的分布规律应该是什么呢？
你的答案可能是这样的：夜间冷，容易形成逆温，所以雾霾重；白天热，地表空气上升，污染物垂直扩散，所以雾霾轻。
恭喜你，答对了一半！
从下面这张5年北京1月份 PM2.524小时分布图中，你可以发现，帝都的曲线和你的答案完全吻合。
除了“逆温”因素，孙扬还补充了一点，北京受到周边地形形成的山谷风影响，让雾霾的“逆温”现象表现的更加明显。
“就像我们日常上下班。”他解释说，白天空气从市区向周边山地移动，雾霾容易减轻；夜间空气从周边回到市区，雾霾就加剧。
但这个规律是放之四海皆准的吗？非也，笔者还注意到 上海的曲线走势和北京大有不同 ，如图：
从上面的曲线走势可以看出，上海雾霾比较严重的2013年和2015年，曲线呈现出了明显的双峰型分布。时间上，分别是早上8：00-10：00和下午17：00-20：00，与大家的出行交通高峰刚对应。
这并不是巧合，请继续听笔者的科普课：
由于 上海临海 ，更易受海洋性气候影响，地表昼夜温差比内陆的北京小很多， 本身逆温出现的概率就会变低 。因此 不会像北京一样呈现“U”字形规律 。
而且，上海四周平坦、临近海洋，扩散条件本身就比较好，所以会存在当上下班高峰，污染物密集排放时，PM2.5浓度便上升，而随着车辆减少，污染物会较快散去，回归正常水平。
（图片说明：上海周边地形）
也就是说，同样都是雾霾， 北京一天的雾霾出没主要受 天气、气候、地形 等自然因素以及 区域性污染传输 影响，而上海则更受 本地污染物集中排放时间规律 的影响。
如果你看得够仔细，可能会注意到上面京沪两张图表的坐标轴刻度差异是非常大的，而 魔都的PM2.5峰值其实还不及人家帝都的低谷 。
最后，笔者又很残忍地用5年数据算出了帝都和魔都人民每天24小时“享受”到PM2.5平均值，大家不妨来感受一下，什么叫：
“魔都，你所谓的雾霾还不及人家的日常。”
注：除特殊说明外，文中分析均基于www.stateair.net网站发布的2012年1月1日至2016年9月30日PM2.5分时数据。
来源：DT财经
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