霧霾從哪來——霧霾的產生機制和危害
1、前言
我們知(zhi)道,政府(fu)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)重(zhong)視(shi)可持(chi)(chi)續發(fa)展而不是(shi)單純的GDP增長(chang)。以往一味(wei)強調經濟發(fa)展導致環(huan)境問題日益凸(tu)顯(xian),水(shui)體污染、土(tu)壤污染和大(da)氣污染已經嚴重(zhong)影響(xiang)到我們的生存環(huan)境。大(da)氣污染因其(qi)擴(kuo)散速度快、傳播范圍廣、持(chi)(chi)續時(shi)間長(chang)的特點(dian)更容易(yi)引起我們的注意。其(qi)中(zhong),近年(nian)來(lai)(lai)愈(yu)演愈(yu)烈的霧霾天(tian)氣讓全體社(she)會成員談(tan)霾色(se)變。
從(cong)2012年(nian)(nian)年(nian)(nian)底(di)開(kai)始(shi)肆(si)虐全國(guo)(guo)(guo)的(de)霧(wu)霾(mai)天氣(qi),不僅對人體健康帶來嚴重危(wei)害,(霧(wu)霾(mai)導致空(kong)氣(qi)能見(jian)度低)甚至影響(xiang)了正常(chang)的(de)交通。更有甚者,近兩(liang)年(nian)(nian)韓(han)日(ri)兩(liang)國(guo)(guo)(guo)開(kai)始(shi)抱(bao)怨中國(guo)(guo)(guo)大氣(qi)污染導致本國(guo)(guo)(guo)霧(wu)霾(mai)發生(sheng),雖(sui)然不能將(jiang)日(ri)韓(han)等國(guo)(guo)(guo)霧(wu)霾(mai)的(de)完全歸咎于(yu)中國(guo)(guo)(guo),但是我們(men)的(de)霧(wu)霾(mai)對周邊國(guo)(guo)(guo)家確實(shi)會(hui)造成負面影響(xiang)。
霧(wu)(wu)霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)是(shi)(shi)霧(wu)(wu)和霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)的(de)(de)(de)(de)統稱,其實霧(wu)(wu)和霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)的(de)(de)(de)(de)區別(bie)非常(chang)大。霧(wu)(wu)是(shi)(shi)指(zhi)在(zai)接近地球表(biao)面、大氣(qi)(qi)中(zhong)懸浮(fu)的(de)(de)(de)(de)由小水(shui)滴或冰晶組成的(de)(de)(de)(de)水(shui)汽凝結物(wu)(wu),是(shi)(shi)一(yi)種常(chang)見的(de)(de)(de)(de)天(tian)氣(qi)(qi)現(xian)(xian)象(xiang)。當氣(qi)(qi)溫(wen)達到露點(dian)溫(wen)度時(shi)(或接近露點(dian)),空氣(qi)(qi)里的(de)(de)(de)(de)水(shui)蒸氣(qi)(qi)凝結生(sheng)成霧(wu)(wu)。霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai),也稱灰霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(煙(yan)霞(xia)),是(shi)(shi)指(zhi)原(yuan)因不明(ming)的(de)(de)(de)(de)因大量煙(yan)、塵等微(wei)粒懸浮(fu)而(er)形成的(de)(de)(de)(de)渾濁現(xian)(xian)象(xiang)。霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)的(de)(de)(de)(de)核心物(wu)(wu)質是(shi)(shi)空氣(qi)(qi)中(zhong)懸浮(fu)的(de)(de)(de)(de)灰塵顆粒,氣(qi)(qi)象(xiang)學上(shang)稱為(wei)氣(qi)(qi)溶膠顆粒。由于霧(wu)(wu)和霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)外(wai)在(zai)表(biao)象(xiang)比較相似(si),而(er)且常(chang)常(chang)同時(shi)存在(zai),中(zhong)國不少地區將(jiang)霧(wu)(wu)并入霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)一(yi)起(qi)作為(wei)災(zai)害性天(tian)氣(qi)(qi)現(xian)(xian)象(xiang)進行預警,所以統稱“霧(wu)(wu)霾(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)(mai)天(tian)氣(qi)(qi)”。
![]() |
霧霾下的北京
組成(cheng)霧(wu)霾(mai)最主要是(shi)二(er)氧化(hua)硫、氮氧化(hua)物(wu)以及可(ke)吸(xi)入顆粒物(wu)(PM)等(deng)三種物(wu)質(zhi)。其中核心物(wu)質(zhi)是(shi)可(ke)吸(xi)入顆粒物(wu)。空氣(qi)(qi)中的(de)(de)灰塵、硫酸等(deng)各類(lei)懸浮顆粒使大氣(qi)(qi)混(hun)濁(zhuo)、視(shi)野(ye)(ye)惡(e)化(hua)。一般(ban)相(xiang)(xiang)對(dui)濕度(du)(du)小于80%時的(de)(de)大氣(qi)(qi)混(hun)濁(zhuo)視(shi)野(ye)(ye)模糊(hu)導(dao)致的(de)(de)能(neng)見(jian)度(du)(du)惡(e)化(hua)是(shi)霾(mai)造(zao)成(cheng)的(de)(de),相(xiang)(xiang)對(dui)濕度(du)(du)大于90%時的(de)(de)大氣(qi)(qi)混(hun)濁(zhuo)視(shi)野(ye)(ye)模糊(hu)導(dao)致的(de)(de)能(neng)見(jian)度(du)(du)惡(e)化(hua)是(shi)霧(wu)造(zao)成(cheng)的(de)(de)霾(mai),相(xiang)(xiang)對(dui)濕度(du)(du)介于80-90%之間時的(de)(de)大氣(qi)(qi)混(hun)濁(zhuo)視(shi)野(ye)(ye)模糊(hu)導(dao)致的(de)(de)能(neng)見(jian)度(du)(du)惡(e)化(hua)是(shi)霾(mai)和霧(wu)的(de)(de)混(hun)合物(wu)共同造(zao)成(cheng)的(de)(de)。
由于(yu)大氣(qi)污染日(ri)漸加(jia)重(zhong)、空(kong)氣(qi)質量惡(e)化,霧霾(mai)天氣(qi)出(chu)現頻率越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。乃至2013年“霧霾(mai)”成(cheng)為年度(du)關鍵詞,將近30個省市不同程度(du)受(shou)到霧霾(mai)侵擾,城市幾(ji)乎無一幸免。霧霾(mai)究竟從何而來(lai)?它(ta)的(de)形成(cheng)機制是(shi)怎樣的(de)?
2成因
霧霾(mai)從哪(na)兒(er)來?霧霾(mai)的(de)(de)(de)核心是(shi)懸浮(fu)顆粒物(wu),所(suo)以(yi)形成霧霾(mai)現象(xiang)(xiang)無非兩點(dian),足夠的(de)(de)(de)顆粒污染物(wu)物(wu)和使(shi)空氣(qi)污染物(wu)不(bu)易擴散的(de)(de)(de)氣(qi)象(xiang)(xiang)條(tiao)件。不(bu)同地域(yu)顆粒物(wu)的(de)(de)(de)來源有所(suo)不(bu)同。其中(zhong),最新(xin)報告顯示京津冀(ji)地區(qu)燃煤、機動車和揚(yang)塵(chen)是(shi)主要(yao)污染因素。其它地區(qu)秸稈焚燒可能是(shi)某個時(shi)間(jian)段懸浮(fu)顆粒物(wu)增(zeng)加的(de)(de)(de)主要(yao)因素。在霧霾(mai)形成過程中(zhong),各地區(qu)氣(qi)象(xiang)(xiang)條(tiao)件相對(dui)來說比較(jiao)類似,一(yi)方(fang)(fang)面(mian)是(shi)水平方(fang)(fang)向的(de)(de)(de)靜風,另一(yi)方(fang)(fang)面(mian)是(shi)垂直方(fang)(fang)向的(de)(de)(de)逆溫現象(xiang)(xiang)。
![]() |
PM2.5分布圖
水平方(fang)向和(he)垂直(zhi)方(fang)向空(kong)(kong)氣(qi)(qi)流動性差導(dao)致污染物因(yin)無法(fa)擴散,污染物積聚形(xing)成霧(wu)霾(mai)。空(kong)(kong)氣(qi)(qi)水平流動性差可能是(shi)地(di)(di)形(xing)因(yin)素造成的(de),盆地(di)(di)地(di)(di)形(xing)四周(zhou)地(di)(di)勢較高阻(zu)擋(dang)了(le)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)的(de)流出和(he)流入就很容易形(xing)成霧(wu)霾(mai)現象,了(le)解濟南(nan)的(de)朋友應該知道濟南(nan)就是(shi)這樣(yang)的(de)地(di)(di)形(xing)。新華(hua)網(wang)最新消息稱,本月24日山東濟南(nan)就發(fa)生了(le)霧(wu)霾(mai)氣(qi)(qi)象災(zai)害,空(kong)(kong)氣(qi)(qi)質量處于中重度(du)污染狀態(tai)。
![]() |
三圈環流
大(da)氣(qi)(qi)(qi)環流是空氣(qi)(qi)(qi)大(da)規模水平(ping)流動(dong)的(de)(de)重(zhong)要(yao)原因(yin)。專家(jia)稱大(da)氣(qi)(qi)(qi)環流異常導致靜(jing)穩(wen)天(tian)(tian)氣(qi)(qi)(qi)多是2013年那場霧霾災害的(de)(de)主(zhu)要(yao)原因(yin)。靜(jing)穩(wen)天(tian)(tian)氣(qi)(qi)(qi)是指當大(da)范圍近地(di)面大(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)持(chi)續或超(chao)過24小時出現(xian)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)場較(jiao)均(jun)勻、靜(jing)風(feng)或風(feng)速(su)較(jiao)小的(de)(de)天(tian)(tian)氣(qi)(qi)(qi)。2013年1月份,西(xi)伯利亞(ya)第五冷高壓(ya)異常偏(pian)弱,不利于(yu)極地(di)冷空氣(qi)(qi)(qi)進入我國,中東部大(da)部分地(di)區穩(wen)定類天(tian)(tian)氣(qi)(qi)(qi)較(jiao)常年明顯偏(pian)多,加上南方暖濕氣(qi)(qi)(qi)流相對較(jiao)強,空氣(qi)(qi)(qi)濕度大(da),種(zhong)種(zhong)條件綜合導致了全國持(chi)續大(da)范圍霧霾現(xian)象(xiang)。
在形成(cheng)霧霾天氣(qi)(qi)的(de)條(tiao)件當中(zhong),逆溫(wen)現象(xiang)也扮演(yan)著重要角色(se)。一(yi)般情況下(xia),大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)溫(wen)度隨高(gao)度增(zeng)而下(xia)降(每升高(gao)100米下(xia)降0.6°)。高(gao)層大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)溫(wen)度低,底層大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)溫(wen)度高(gao),這(zhe)種“頭重腳輕”的(de)結構容易產生空(kong)氣(qi)(qi)對流運動,可以將(jiang)地面(mian)上方的(de)空(kong)氣(qi)(qi)污染物運到高(gao)空(kong)然(ran)后“拋(pao)”向四周,從而減輕城市(shi)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)污染。逆溫(wen)現象(xiang)中(zhong),高(gao)層大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)溫(wen)度高(gao),底層大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)溫(wen)度低,這(zhe)種異常(chang)現象(xiang)導致大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)層級結構穩(wen)定(ding),空(kong)氣(qi)(qi)污染物難以擴(kuo)散。
![]() |
逆溫現象
常(chang)見的逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)現象(xiang)分為輻射(she)逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)、平流逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)、地(di)(di)(di)(di)形逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)、下(xia)沉(chen)逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)和(he)洋流逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)。晴朗無云的夜空(kong),由于(yu)地(di)(di)(di)(di)面輻射(she)減弱,近(jin)地(di)(di)(di)(di)面氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)驟(zou)降(jiang)(jiang),高(gao)(gao)處大氣(qi)(qi)(qi)降(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)降(jiang)(jiang)緩慢(比(bi)(bi)熱(re)容差異導致(zhi)降(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)速度(du)不同),出現上暖(nuan)下(xia)冷(leng)。黎明前(qian)近(jin)地(di)(di)(di)(di)面氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)降(jiang)(jiang)至最(zui)低,輻射(she)逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)效果達(da)到(dao)最(zui)強,日出之后(hou)逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)現象(xiang)逐漸消失,早(zao)晚霧霾較濃就是這個原因。平流逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)和(he)洋流逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)比(bi)(bi)較類似,同一高(gao)(gao)度(du)冷(leng)暖(nuan)兩股氣(qi)(qi)(qi)流相(xiang)遇(yu),冷(leng)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)較重在下(xia),暖(nuan)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)受到(dao)抬(tai)(tai)升在上,從而(er)出現上暖(nuan)下(xia)冷(leng)的逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)現象(xiang)。地(di)(di)(di)(di)形逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)是因為谷(gu)地(di)(di)(di)(di)和(he)盆地(di)(di)(di)(di)山(shan)坡處散熱(re)快,盆地(di)(di)(di)(di)谷(gu)地(di)(di)(di)(di)相(xiang)對閉塞散熱(re)緩慢,山(shan)坡冷(leng)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)沿山(shan)坡滑(hua)入谷(gu)底(di)(di),谷(gu)底(di)(di)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)受冷(leng)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)抬(tai)(tai)升導致(zhi)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)倒置(zhi)。下(xia)沉(chen)逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)多見于(yu)副熱(re)帶反氣(qi)(qi)(qi)旋區。副熱(re)帶高(gao)(gao)壓控制區域,高(gao)(gao)空(kong)大氣(qi)(qi)(qi)大規模(mo)下(xia)沉(chen),氣(qi)(qi)(qi)流沉(chen)降(jiang)(jiang)產生絕熱(re)增溫(wen)(wen)(wen)作用,導致(zhi)下(xia)沉(chen)運動終止高(gao)(gao)度(du)出現逆(ni)(ni)溫(wen)(wen)(wen)。
如(ru)果(guo)某(mou)地連續多日出現逆溫(wen)(wen)現象(xiang)(xiang),空氣污(wu)染物就會大量積聚(ju),這種(zhong)情況下霧(wu)霾現象(xiang)(xiang)就十分(fen)容易發生。著(zhu)名的倫敦煙霧(wu)事件(jian)和洛杉磯光(guang)學煙霧(wu)事件(jian)都與逆溫(wen)(wen)現象(xiang)(xiang)密不可(ke)分(fen)。
3危害
霧(wu)霾(mai)首先危害到的(de)(de)是人體的(de)(de)健(jian)康。可吸入顆(ke)粒物(wu)直(zhi)接進(jin)入人體呼吸道和肺泡中,容(rong)易引起急(ji)(ji)性鼻炎(yan)和急(ji)(ji)性支氣管炎(yan)等病(bing)癥。霧(wu)霾(mai)天(tian)氣會使支氣管炎(yan)、哮(xiao)喘、肺氣腫等慢性呼吸系(xi)統(tong)疾病(bing)患者病(bing)情急(ji)(ji)性發(fa)(fa)作或加重。霧(wu)霾(mai)還容(rong)易加重心血管疾病(bing)的(de)(de)病(bing)情誘發(fa)(fa)心血管疾病(bing)的(de)(de)急(ji)(ji)性發(fa)(fa)作,有研究表明(ming)PM2.5每(mei)增加10ug/m³,病(bing)人死(si)亡率增加10%~27%!除此之外(wai),霧(wu)霾(mai)還會對皮(pi)膚、神(shen)經系(xi)統(tong)、生殖泌(mi)尿系(xi)統(tong)造成不(bu)良影響。
霧霾影響人體健康
除了影響人體(ti)健(jian)康,霧(wu)霾天氣(qi)另(ling)一個(ge)比較明顯(xian)的負面效果是(shi)影響交通(tong)出行。霧(wu)霾出現時,大氣(qi)混濁、視野惡化(hua),空氣(qi)能(neng)見度顯(xian)著降低。有網友(you)調(diao)侃:遛狗不(bu)見狗,狗繩提(ti)在手,見繩不(bu)見手,狗叫我才走。低能(neng)見度會導致(zhi)飛(fei)機航班延(yan)誤(wu)、高速公(gong)路封閉、交通(tong)堵塞。
霧霾還會(hui)影響(xiang)農(nong)業生產(chan)。一(yi)方面植物會(hui)吸附(fu)空氣(qi)污染物,當(dang)空氣(qi)污染物過(guo)多,植物的呼(hu)吸作用就會(hui)受(shou)到影響(xiang);另一(yi)方面,霧霾天氣(qi)時(shi),空氣(qi)流動性(xing)差,同(tong)時(shi)遮住了陽光,影響(xiang)了植物的光合作用,不利(li)于(yu)植物生長。
![]() |
霧霾揮之不去
當然,如我們前(qian)言中(zhong)提到(dao)的(de),霧霾(mai)等(deng)大氣(qi)污(wu)染(ran)還會(hui)對我國(guo)(guo)(guo)周(zhou)邊地區造(zao)成(cheng)負(fu)面(mian)影(ying)響(xiang),影(ying)響(xiang)與(yu)周(zhou)邊國(guo)(guo)(guo)家的(de)友好關系(xi);糟(zao)糕(gao)的(de)空(kong)氣(qi)也會(hui)影(ying)響(xiang)其它國(guo)(guo)(guo)家的(de)對華投資和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)的(de)國(guo)(guo)(guo)際形象(xiang)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”