霧霾籠罩下的中心城市:數據背後的實力升降

自2013年開始,冬季接連爆發的霧霾引發公眾對空氣質量的高度關註。那麼全國中心城市的空氣質量到底如何?“空氣好”這張牌哪些城市可以打?哪些城市糟糕的空氣質量可能會削弱自身的吸引力?

題主將根據環保部公佈的空氣質量指數(AQI)數據,計算中心城市每年空氣質量優良率, 向大傢展示全國主要重點城市的空氣質量情況。統計區間為2013年12月2日至2016年12月31日,總計1127天,數據可以在PM2.5歷史數據_空氣質量指數歷史數據_中國空氣質量在線監測分析平臺歷史數據上查看。

(圖片來源:PM2.5查詢|PM2.5歷史數據查詢|PM2.5全國排名|PM2.5統計分析|PM2.5全國分佈圖|中國空氣質量在線監測分析平臺,顏色越深的地方代表空氣污染越嚴重)

一、中心城市的選定

一般認為,北京、上海、廣州、深圳是現階段國內四座一線城市,它們與外界的信息流、資金流和各類資源相比其他城市有者巨大優勢,是目前毋庸置疑的中心城市。近年來也有很多關於“新一線城市”、“第五城”的討論,即哪座二線城市更有潛力成為未來的“機會之城”。

無獨有偶,國傢已經幫我們篩選出一批實力強勁的強二線城市。由國務院要求,住建部、發改委等中央19大部委聯合編制的《全國城鎮體系規劃》中提出瞭“國傢中心城市”這一概念,是指位於城鎮體系最高位置、且在全國具備引領、輻射、集散功能的城市。除瞭北上廣深,天津、重慶、沈陽、南京、武漢、成都、西安、杭州、青島、鄭州、廈門位列其中,一共15座中心城市。

這十五座城市在不同的評價體系下各有優勢和缺陷,但要選出最有潛力成為“新一線城市必須要具備過硬的實力,至少在GDP、人口流入等硬性指標上不能出現明顯短板。這裡題主選用GDP、凈流入人口兩項硬指標,對十五座城市進行篩選。用GDP來剔除經濟實力較落後的城市,用人口凈流入剔除對人口吸引力相對較弱的城市。2016年GDP和凈流入人口排名前十五的城市如下表所示:

與國傢設立的中心城市比對,都滿足這三項指標的城市有:北上廣深、天津、武漢、成都、杭州、南京、重慶,共十座城市。這些城市的綜合實力基本符合各自在城市群中的主導地位:京津冀城市群的北京、天津;長三角城市群的上海、杭州、南京;珠三角城市群的廣州、深圳;成渝城市群的成都、重慶;長江中遊城市群的武漢。GDP和凈流入人口都排在前十五位的城市有:北上廣深、天津、蘇州、武漢、成都、佛山、杭州、南京、無錫。考慮到重慶特殊的人口分佈特征,再加上重慶。(註:重慶凈人口流入為負,這是由於重慶作為直轄市的城市結構和其他城市不一樣,總人口有3000萬,相當於一個中等省份,但大量人口都分佈在下轄區縣,人口主要流入到重慶主城區和東南沿海,主城區的人口近年來是增加的。)

二、衡量空氣好壞的標準:空氣質量指數和空氣優良率

衡量空氣質量好壞的指標是空氣質量指數(以下簡稱AQI),取值范圍為0-500,根據指數再劃分出五個空氣質量級別。簡單來說,指數越大、級別越高說明污染越嚴重,對人體的健康危害也就越大。從輕度污染開始,健康人群會逐漸出現刺激癥狀,如咳嗽、咽喉腫痛、鼻炎、頭痛、眼睛出現紅血絲等等。兒童、老年人及心臟病、呼吸系統疾病患者在輕度污染及以上應減少戶外活動。AQI和對應的空氣質量級別劃分如下表所示:

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根據《“十三五”生態環境保護規劃》的要求:“十三五”期間,細顆粒物(PM2.5)未達標地級及以上城市濃度累計下降18%;到2020年,地級及以上城市空氣質量優良天數比率達80%以上。如果以這個標準作為及格線,來看看上面經過嚴格篩選的十座中心城市是否合格吧。空氣質量優良天數比率(也稱達標率)被定義為:空氣質量為優或良的天數占總天數的比率。一般會以月、年為計算區間。如2016年北京的空氣優良率為60%,說明一年內60%的日子裡北京的空氣質量是優或良(達標的水準)。

三、四大一線城市:差異較大,北京墊底,深圳表現優異

先來看看第一梯隊的北上廣深。

在2014年到2016年三年內,北上廣深四座一線城市的空氣優良率都在提高。北京作為“北上廣深”四大一線城市之首,是全國的政治中心、文化中心,但同向對比會發現,在空氣質量上北京被另外三所城市甩在瞭後面。

根據2016年全年四座城市每天的AQI日均值,發現:

深圳:2016年全年隻有一天是輕度污染,AQI為120。其餘365天空氣質量都是優良狀態,AQI優良率為99.7%。空氣確實好到爆棚。

廣州:2016年全年出現15天輕度污染,2天中度污染,污染最嚴重的一天AQI為167。空氣質量為優良的天數是349天,AQI優良率為95.4%。

上海:2016年全年出現36天輕度污染,14天中度污染,2天重度污染,污染最嚴重的一天AQI為210,空氣質量為優良的天數是314天,AQI優良率為85.5%。

北京:2016年全年出現73天輕度污染,37天中度污染,28天重度污染,9天嚴重污染,污染最嚴重的一天AQI為430。簡單來說,北京人民在一年裡,要忍受長達兩個多月的中度污染及以上污染程度的空氣。空氣質量為優良的天數是219天,AQI優良率為60.0%。

如果根據《規劃》中寫的“地級及以上城市空氣質量優良天數比率達80%”作為及格線,四大一線城市的表現可以概括為:北京接近零分,上海勉強及格,廣州達到優秀,深圳則接近滿分。深圳和廣州確實在空氣質量方面把北京、上海遠遠地甩在瞭後面。

由於題主日常居住在北京,這裡不妨多說說北京的情況。

其實從2014年以來,北京的空氣優良率穩步提高,三年內從50%提高至接近60%。可以說,總體上北京的空氣質量的確在一步步改善。但在未來三年內要從60%提高到80%的及格線,不得不說是一項十分艱巨的任務。正如環保部部長陳吉寧所說:治霾仍處於負“重”前行的階段。

北京空氣污染的重要特征是冬季是高污染爆發期。一旦進入供暖季,污染現象屢見不鮮。過去三年內,每年AQI的最高值幾乎都出現在供暖季---11月初至次年三年初。

可惜的是,在2014年到2016年這三年內,北京冬季的空氣污染並未得到有效的遏制。這表現在兩個方面:空氣優良率沒有提高;重污染天數沒有下降。這裡選取瞭2014年-2016年三年內11月和12月每天的空氣質量等級,分佈情況如下圖所示:

2014年有37天的空氣質量為優良,但2016年空氣優良的天數整整減少瞭12天;

2014年僅有一天是嚴重污染,但2015年達到令人咋舌的10天,2016年也仍有5天;

總體來說,受制於特殊的地理位置、氣象條件、冬季供暖、能源結構等因素,北京在每年11和12月的空氣污染在近三年內未能得到有效緩解。

四、其他重點城市:城市群內部趨同,城市群之間差距較大

除瞭北上廣深,再來看看其他六個城市的空氣優良率:

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總體來說,在城市群內部,中心城市空氣質量的差別很小。同在長三角地區的上海、南京、杭州空氣質量差別不大,優良率略超過80%。京津冀地區另一個中心城市天津優良率約為61.8%,和北京處於一樣糟糕的水平。武漢作為長江中遊城市群的中心城市,空氣質量優良率沒有達到80%的及格線,現在是71.9%,長江中遊另一座中心城市長沙的空氣優良率是73%,與武漢類似。但唯獨成渝地區的兩個重點城市---成都和重慶出現瞭一定落差:重慶的AQI優良率尚能維持在81.4%,但成都僅為68.6%。

其次也能看出,城市群之間存在明顯差距。珠三角地區表現最好,優良率達到95%以上;其次是長三角城市,維持在80%的及格線水平;長江中遊和成渝城市群總體優良率能維持在70%。

五、中心城市空氣污染的季節特征:春夏良好,冬季都很糟糕

中心城市空氣污染的最顯著特征是:冬季空氣都會變差。空氣質量達標的月份多數分佈在3月-10月。進入11月之後,空氣質量或多或少都開始變差。哪怕是空氣最好的深圳,三年內出現空氣未達標的月份就集中在一月和二月。

再以供暖的北京為例,進入供暖季後,北京的每月空氣優良率開始持續走低。而空氣比較好的月份主要集中在春夏。

同樣是冬季供暖的北方城市---西部重鎮西安,十一月到次年二月都是空氣最差的時候。同時註意到,14年的時候西安1、2月的達標率甚至低於20%,相當於一個月內空氣達標的天數不足6天。

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再看下空氣質量剛好及格的重慶和上海。重慶在三月到十月空氣指標都能接近達標,但十二月和一月空氣就明顯變差,從100%降到瞭20%。

從月度達標率上看,上海似乎比重慶差一些,因為達標月的數量比重慶少。但上海的空氣質量相對穩定。“拿不到滿分,但也不會不及格”。就算是在空氣較差的冬季,空氣優良率不會猛烈下滑到不足20%的水準。哪怕是空氣最差的2014年1月仍能保持40%的達標率。

五、哪些城市近三年空氣明顯變好?

匯總一下,以上列出的中心城市2016年空氣優良率由高到低排列如下:

那麼最後看看這三年內誰傢進步瞭呢?中心城市2014-2016年空氣質量優良率變化情況如下表所示:

可以說2014年的時候,除瞭深圳和廣州,中心城市的空氣質量都是很差的。北京、天津、南京、武漢、西安的空氣優良率都在50%左右。但三年過去後,南京、武漢迎頭趕上,天津、杭州、長沙都有所進步。特別是南京,從50%的優良率趕超到80%,這是所有城市中提升幅度最大的。

另外值得一提的是廣州,空氣質量原本就在高位,但進步也是非常明顯的。但“天府之國”的成都,近三年的空氣優良率未見明顯提升,踟躕不前,目前仍然低於70%,落後於重慶。西部重鎮西安同樣面臨著空氣質量在倒退的現實。可以說2014年的時候,除瞭深圳和廣州,中心城市的空氣質量都是很差的。北京、天津、南京、武漢、西安的空氣優良率都在50%左右。但三年過去後,南京、武漢迎頭趕上,天津、杭州、長沙都有所進步。特別是南京,從50%的優良率趕超到80%,這是所有城市中提升幅度最大的。

誠然,大規模、跨區域的人口遷移是城市化上半場的熱鬧,而到瞭下半場,人們用腳投票的時候不會再單純地看GDP。至少從環境空氣質量的比較可以看出:

  • 深圳、廣州以及上文沒有提及的廈門,依然可以打“空氣好”這張牌,空氣質量的優越可以給這些城市帶來錦上添花的吸引力;

  • 上海、杭州、南京,空氣質量暫時沒有削弱這些城市的吸引力;

  • 北京、天津以及西部重鎮西安,空氣污染恐怕會造成一部分高素質人才的後撤;

  • 成渝地區的成都、重慶,重慶的空氣勉強達到“不拖後腿”的水平,但成都的空氣質量令人擔憂。

  • 對於長江中遊的武漢和長沙,如何避免空氣質量成為城市實力的短板是下一階段值得思考的問題。

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