导读：河北农业大学理工系李鹏飞教授联合国内外著名学者团队，包括美国加州理工学院、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。交通电气化是交通运输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，新冠肺炎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。

本论文通讯作者为河北农业大学理工系李鹏飞教授、加州理工学院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理工学院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、河北农业大学人才启动基金等项目的资助。

（编辑：刘洋）

图1 新冠肺炎疫情封城期间，交通流量降低与空气质量改善的量化关系

图2 新冠肺炎疫情封城期间，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）