華北霧霾為什么這么大？
14日(ri)北京城(cheng)霧(wu)霾(mai)籠(long)罩，大片區域的(de)(de)空氣(qi)污染指(zhi)數飆(biao)升到300以上，出(chu)門的(de)(de)市民(min)都(dou)紛紛戴(dai)上了口(kou)罩。最(zui)直觀的(de)(de)感受是，從(cong)昨晚(wan)開(kai)始，很多地區的(de)(de)能(neng)見度(du)都(dou)已經(jing)降到了只有幾百(bai)米。在霧(wu)霾(mai)最(zui)嚴重的(de)(de)地區，人們(men)在路面(mian)上只能(neng)看到汽車的(de)(de)霧(wu)燈和面(mian)前人影影綽綽的(de)(de)背(bei)影。
仙(xian)境中的城市
其實從(cong)前幾天開(kai)始(shi)，北京(jing)(jing)之外的(de)華(hua)北地區就都(dou)已經出現了(le)霧(wu)霾(mai)天，只是(shi)因為(wei)尚未(wei)完全影響到北京(jing)(jing)而(er)被有意(yi)無意(yi)地忽視了(le)。而(er)從(cong)14日(ri)北京(jing)(jing)的(de)霧(wu)霾(mai)天開(kai)始(shi)，大家都(dou)意(yi)識到，今(jin)年的(de)霧(wu)霾(mai)季節又開(kai)始(shi)了(le)。
華北的霧霾(mai)天為(wei)什么總(zong)是(shi)這么嚴(yan)重呢？
厲害的煤
今天北(bei)(bei)(bei)京市中心的空氣污染(ran)指數峰(feng)值達到了(le)(le)(le)370多。而這還遠(yuan)遠(yuan)不是整個(ge)華北(bei)(bei)(bei)的最高值，保(bao)定涿州達到了(le)(le)(le)驚人(ren)的590，霧霾更加(jia)嚴重，可謂伸手不見五指。其(qi)余石家(jia)莊(zhuang)行唐(tang)、靈壽(shou)等縣(xian)、唐(tang)山各地的空氣污染(ran)指數也(ye)都直(zhi)逼(bi)400。其(qi)余華北(bei)(bei)(bei)大部也(ye)都受(shou)到了(le)(le)(le)劇烈的影響，連臨海的天津(jin)市都達到了(le)(le)(le)250左右(you)，其(qi)實已(yi)經算(suan)是重度污染(ran)了(le)(le)(le)。
整個華北都籠(long)罩在(zai)一片煙云(yun)之中。不(bu)過人們(men)一點也找不(bu)到(dao)那種詩意朦朧的感覺，唯一擔心的是自己和家人的呼吸道應該(gai)怎(zen)么(me)辦。
不由生出尊敬之情
霧霾里所謂的(de)“霧”，是指近地面空氣中的(de)水汽凝結形成的(de)大氣現象，其形成原因主要是來自于水汽本(ben)身(shen)。如(ru)果其中沒(mei)有(you)包含什(shen)么(me)污染物的(de)話(hua)，倒(dao)是沒(mei)有(you)什(shen)么(me)好特別(bie)擔心的(de)。
霧霾中(zhong)更讓(rang)人憂懼(ju)的(de)是“霾”。這是空氣中(zhong)的(de)水汽吸附在漂(piao)浮于空氣中(zhong)的(de)微小顆粒(li)物上，以污染(ran)物為核心，以水霧為外殼(ke)的(de)一(yi)(yi)種物質(zhi)。在光照(zhao)、溫度(du)和濕(shi)度(du)的(de)不斷變化中(zhong)，這種物質(zhi)還會發生內(nei)部(bu)反應，進(jin)一(yi)(yi)步增(zeng)加污染(ran)物的(de)危(wei)險性。
種類豐(feng)富(fu)，變化無窮...
根(gen)據中(zhong)科院大氣物(wu)理所的(de)研(yan)究，構(gou)成(cheng)華北霧霾內核(he)的(de)空氣污(wu)染物(wu)質，主要(yao)是工業污(wu)染源(yuan)排放(fang)、機動車尾氣和(he)(he)散煤燃燒(shao)。這(zhe)些(xie)污(wu)染源(yuan)造成(cheng)如(ru)此惡劣而(er)深遠(yuan)的(de)后果，和(he)(he)京津冀地區和(he)(he)周邊省份的(de)產業結(jie)構(gou)和(he)(he)人口密度(du)有很大的(de)關(guan)系(xi)。
北京、天津(jin)、河北、河南、山西、山東6省市占(zhan)全(quan)國(guo)面(mian)積7.2%，卻消耗了(le)全(quan)國(guo)33%的煤炭（京津(jin)冀的煤電機(ji)組更是占(zhan)全(quan)國(guo)的27%），單位面(mian)積的污染物排放強度超過全(quan)國(guo)平(ping)均水平(ping)4倍。
這是2017全國(guo)能源消費(fei)占比(bi)
煤(mei)炭仍是絕對的(de)大頭
而未(wei)經處(chu)理(li)的煤(mei)炭恰恰是(shi)一種不清潔的能(neng)源，不僅在(zai)燃燒過(guo)程中(zhong)會釋放粉(fen)煤(mei)灰等(deng)固(gu)體(ti)顆粒物，煤(mei)炭形成過(guo)程中(zhong)含有的硫(liu)、氮等(deng)元素(su)也會因不完全燃燒而形成二氧(yang)化(hua)硫(liu)、一氧(yang)化(hua)氮甚至一些致癌化(hua)合物，污染程度就更顯得高了。
仿(fang)佛(fo)從(cong)一(yi)開(kai)始(shi)就帶(dai)了(le)“原罪(zui)”？
尤其是在監管力量難以到達的(de)(de)縣級乃(nai)至更(geng)低級行政單位，小鍋爐和散煤的(de)(de)使用經常處(chu)于無(wu)序(xu)的(de)(de)狀態，清(qing)潔煤和天然氣使用水平不高，從小工(gong)廠到民間自主取暖都在排(pai)放污(wu)(wu)染(ran)物(wu)，只(zhi)要稍(shao)有(you)水汽霧(wu)霾就(jiu)會出現(xian)，而且裹挾著令人(ren)聞(wen)風喪膽的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)。
衛星圖上觀察唐(tang)山的工業與礦業
重工(gong)業方面的情況(kuang)也不(bu)樂(le)觀，京(jing)津(jin)冀地區鋼產(chan)量(liang)(liang)占全(quan)國(guo)(guo)的43%（產(chan)鋼過程中使用的煤炭廢氣和礦(kuang)渣揚塵是重要污染源）、焦(jiao)炭產(chan)量(liang)(liang)占全(quan)國(guo)(guo)的47%（一種(zhong)(zhong)由煤炭干(gan)餾而成的高濃度炭，生(sheng)產(chan)過程中也會(hui)釋放(fang)污染性顆粒物和揮發性有(you)機(ji)物）、平板玻(bo)璃產(chan)量(liang)(liang)占全(quan)國(guo)(guo)的33%（生(sheng)產(chan)過程中產(chan)生(sheng)二氧化硅顆粒）、水(shui)泥產(chan)量(liang)(liang)占全(quan)國(guo)(guo)的19%（水(shui)泥粉末本身就是一種(zhong)(zhong)固體污染源）。
河北一(yi)些較大的鋼(gang)鐵廠
另外還有(you)汽車(che)(che)尾氣的影響(xiang)。京津冀的機動(dong)車(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)占全國(guo)的28%（雖然北京限行政(zheng)策嚴格(ge)，但空氣不(bu)以行政(zheng)區域為影響(xiang)，整個(ge)華北應(ying)視為同(tong)一(yi)(yi)板塊），特別是重(zhong)型(xing)車(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)占比(bi)近30%（這與北京需要大(da)量(liang)外地資源輸入和(he)燕山(shan)以北交通不(bu)便(bian)需要公(gong)路(lu)運輸有(you)關）。一(yi)(yi)輛重(zhong)型(xing)卡車(che)(che)的尾氣排(pai)放量(liang)可達一(yi)(yi)輛達標小轎車(che)(che)的數十倍，而大(da)車(che)(che)的環保(bao)措施往往不(bu)力(li)，實際(ji)污染量(liang)更大(da)。
油的品質(zhi)也是(shi)很重要的一環
若干工業和民用廢氣的疊加，讓華北的霧霾從(cong)源頭上就有了(le)“供應”保(bao)障。（顯然不是一件好事）
認真的山
有了供應(ying)源(yuan)頭，地形(xing)地貌的(de)影響就很重要了。
華北平(ping)原(yuan)，即以北京、天津、河北西南部(bu)和(he)東北部(bu)構(gou)成的廣大(da)平(ping)原(yuan)地區，在(zai)西北方向上緊挨著太行山(shan)(shan)(shan)-燕山(shan)(shan)(shan)一線(xian)的山(shan)(shan)(shan)地。這片山(shan)(shan)(shan)區的海拔(ba)放在(zai)中國(guo)群山(shan)(shan)(shan)里不算高(gao)，大(da)約在(zai)數(shu)百至一千多米(mi)左右，但相(xiang)對(dui)于人類在(zai)平(ping)原(yuan)的活動區域來說已經(jing)是相(xiang)當的高(gao)度了。
擴散不出去，坐等西北風
白天(tian)，山區受到太陽輻射，升溫(wen)比城市(shi)平(ping)原(yuan)快(kuai)，空氣溫(wen)度(du)高(gao)(gao)而氣壓(ya)低，就會(hui)(hui)促(cu)使(shi)污(wu)染物伴(ban)隨著城市(shi)向山區流動(dong)的(de)空氣進入山區。如果是(shi)在西南(nan)等綠(lv)化水平(ping)高(gao)(gao)的(de)地區，這(zhe)會(hui)(hui)是(shi)用自然力量消滅污(wu)染物的(de)好時機。可惜華北山區到了冬天(tian)綠(lv)化水平(ping)不高(gao)(gao)（走一(yi)次從北京前往大同的(de)高(gao)(gao)速就會(hui)(hui)深有體會(hui)(hui)），污(wu)染物無法(fa)被(bei)吸附(fu)在植物上，反(fan)而在山區被(bei)截留。
這還不(bu)是最干燥的季節(jie)
到了晚上，山(shan)區(qu)海拔(ba)高(gao)(gao)，降溫快，形成高(gao)(gao)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)區(qu)；反觀城市(shi)地區(qu)則因為熱島(dao)效應，熱量流失(shi)慢，維持著一(yi)個(ge)高(gao)(gao)溫環(huan)境，氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)低。污染物于是又伴隨著氣(qi)(qi)流向城市(shi)空(kong)間反向流動(dong)。這種空(kong)氣(qi)(qi)的(de)流動(dong)叫做山(shan)谷風大(da)氣(qi)(qi)環(huan)流，在靠(kao)近山(shan)區(qu)的(de)城市(shi)都(dou)會(hui)出現。但帶著大(da)氣(qi)(qi)污染物在城市(shi)和山(shan)區(qu)之間來回(hui)滾動(dong)、反復污染的(de)山(shan)谷大(da)氣(qi)(qi)環(huan)流，是華北(bei)所特有的(de)。
四川表示(shi)不服
另外(wai)，還有(you)很多人認為(wei)華北(bei)(bei)有(you)以天(tian)津(jin)為(wei)代表的臨海(hai)區，霧霾理(li)應能擴散(san)(san)到(dao)(dao)海(hai)上(shang)，減輕(qing)城(cheng)市污(wu)染(ran)負擔。但(dan)污(wu)染(ran)物擴散(san)(san)到(dao)(dao)海(hai)上(shang)的一個前提條件是有(you)足(zu)夠強力，且影響(xiang)高度與(yu)城(cheng)市縱向空間吻合的大風(feng)。長三角的污(wu)染(ran)水平比華北(bei)(bei)低的原因，就是因為(wei)從河南(nan)到(dao)(dao)上(shang)海(hai)一馬平川(chuan)，氣流可以強到(dao)(dao)吹散(san)(san)污(wu)染(ran)物。而華北(bei)(bei)就不行。
比如幾乎被包圍起來的門(men)頭溝
剛才提(ti)到的太行-燕山(shan)一線的這(zhe)條山(shan)脈線和別處的山(shan)脈不(bu)太一樣(yang)，最大(da)的特點在于綿長而連續(xu)。這(zhe)里曾經是中央王朝拱(gong)衛京師，防止北方少(shao)數民族南下(xia)的防線，也同樣(yang)能(neng)夠阻(zu)礙大(da)氣流動的腳(jiao)步。
中國秋(qiu)冬季節盛(sheng)行(xing)西北(bei)風，經蒙古(gu)高原(yuan)向東南(nan)(nan)南(nan)(nan)下的(de)(de)(de)氣流，在(zai)太行(xing)山-燕(yan)山一(yi)線會被阻擋(dang)和抬升，從數(shu)百(bai)米的(de)(de)(de)高空(kong)掠過。而華北(bei)諸多城(cheng)(cheng)市，尤其是(shi)(shi)北(bei)京、保定、石家莊、唐山這幾座重(zhong)點城(cheng)(cheng)市，都是(shi)(shi)背靠大山立足的(de)(de)(de)，氣流在(zai)城(cheng)(cheng)市范圍(wei)內還來不(bu)及下降到(dao)人類活動區域(yu)就繼(ji)續南(nan)(nan)下了(le)，對(dui)集中在(zai)城(cheng)(cheng)市中的(de)(de)(de)霧霾較難起到(dao)吹(chui)散的(de)(de)(de)作用。
山(shan)腳下的(de)昌平
反倒(dao)是(shi)(shi)由于海洋和(he)陸地(di)之間的(de)升溫(wen)速度不(bu)同而(er)自然形成(cheng)的(de)氣流(liu)，白(bai)天是(shi)(shi)從(cong)海洋吹向(xiang)陸地(di)，而(er)晚上則是(shi)(shi)從(cong)陸地(di)吹回海洋，和(he)山(shan)谷風(feng)環(huan)流(liu)的(de)作用效果差(cha)不(bu)多(duo)，都是(shi)(shi)把污染物循(xun)環(huan)輸送(song)回城市空間，很難向(xiang)外擴散出(chu)去(qu)。
所以霧霾太大的時候適合去張(zhang)家口避避？
不動的(de)氣
除(chu)了地(di)形造成的(de)(de)大氣(qi)流動不暢以外，華北城市自(zi)身導致的(de)(de)氣(qi)流影(ying)響也在起到推(tui)波(bo)助瀾的(de)(de)作(zuo)用。
根據(ju)北京大學(xue)劉樹華等(deng)引用國家(jia)氣(qi)候中心的研(yan)究成(cheng)果，自2016年11月以來(lai)，京津(jin)冀地區冷空(kong)氣(qi)過境次數(shu)(shu)減少，強度總體偏(pian)弱，平均風速減小，小風和(he)靜風日數(shu)(shu)較常年同期偏(pian)多，形成(cheng)了所謂的靜穩(wen)天氣(qi)，不利于(yu)空(kong)氣(qi)中污染物的擴散。
一閉(bi)眼(yan)一睜眼(yan)怎么就不一樣了...
形成這種靜穩天氣的原因有(you)很(hen)多，每一條都和華(hua)北地區的城市發展水平有(you)關系。
首先，是京津(jin)冀(ji)城市群(qun)快速(su)發展，大(da)(da)(da)量建筑物(wu)拔(ba)地而(er)起。雖然這些(xie)建筑最高也不過(guo)(guo)數百米高，無(wu)法影響大(da)(da)(da)氣(qi)對流(liu)層高空的氣(qi)流(liu)流(liu)動，但(dan)是對于建筑高度(du)以下的人(ren)類活動區(qu)域風力是有(you)影響的。過(guo)(guo)多的高樓(lou)會與(yu)過(guo)(guo)境(jing)的大(da)(da)(da)風形成阻礙和摩擦，使風速(su)明(ming)顯降低。再加(jia)上西北(bei)部(bu)山地的阻攔，大(da)(da)(da)氣(qi)污染(ran)物(wu)就更加(jia)難以擴散了。
越來越大(da)的(de)北(bei)京
數(shu)十年后華北北端將(jiang)完全(quan)城市(shi)化(hua)？....
秋冬(dong)季節(jie)的華(hua)北(bei)平(ping)原還(huan)容易形成氣象上的逆溫現象。
正(zheng)常(chang)情(qing)況下(xia)，海(hai)拔越高的(de)(de)地(di)(di)(di)方氣溫(wen)就越低(di)，靠(kao)近地(di)(di)(di)面的(de)(de)空(kong)氣最(zui)為溫(wen)暖，密度較低(di)，傾向于向上(shang)(shang)(shang)擴散，和(he)上(shang)(shang)(shang)層(ceng)的(de)(de)冷(leng)空(kong)氣形(xing)成對流。但在秋冬季節，冷(leng)空(kong)氣過境后(hou)，由(you)于地(di)(di)(di)面的(de)(de)輻(fu)射冷(leng)卻作用，近地(di)(di)(di)的(de)(de)空(kong)氣出現了(le)反常(chang)的(de)(de)低(di)溫(wen)，密度較高，無法和(he)上(shang)(shang)(shang)層(ceng)的(de)(de)空(kong)氣進行交換。而霧霾就伴隨著這些冷(leng)空(kong)氣長期(qi)停(ting)留在近地(di)(di)(di)面，籠罩著人類(lei)的(de)(de)生(sheng)活區域，讓污(wu)染對人類(lei)造成的(de)(de)傷害被反復放大(da)。
這個煙是不是有(you)點(dian)怪
在這兩(liang)種宏觀的氣象現象背后，還有一種污染自我(wo)強化的微氣候現象也在京津冀城市圈形(xing)成(cheng)(cheng)了，也就是大(da)氣懸浮(fu)顆粒物的形(xing)成(cheng)(cheng)的大(da)氣穩定區(qu)域。
懸浮顆粒物(wu)顏色(se)較深，能夠大量(liang)吸收來自陽(yang)光的(de)輻(fu)射能并升溫，在城市污染區域(yu)形成一(yi)個穩定的(de)邊界層。就像是農業(ye)大棚一(yi)樣(yang)，罩住下(xia)層的(de)空氣和污染物(wu)，加劇其堆積(ji)，強化霧霾(mai)的(de)穩定度(du)。
要打破(po)這些大(da)氣自主(zhu)形成的污染物(wu)封(feng)閉(bi)層，一場降(jiang)水(shui)(shui)會是(shi)很好的方法(fa)。然而華(hua)北似(si)乎最缺(que)的就(jiu)是(shi)降(jiang)水(shui)(shui)了，去年(nian)一個漫長的冬天全(quan)國(guo)普降(jiang)大(da)雪(xue)，北京也(ye)成功(gong)被繞過。（后來被證明下了一點點……）
啊(a)，需(xu)要一場雪
降(jiang)水(shui)的兩(liang)大必要條件是暖濕(shi)氣(qi)(qi)流(liu)和干冷空氣(qi)(qi)，兩(liang)者相交匯的地方(fang)，暖濕(shi)氣(qi)(qi)流(liu)里(li)的水(shui)汽就會(hui)被(bei)冷空氣(qi)(qi)冷凝成水(shui)珠(zhu)，進而產生(sheng)降(jiang)水(shui)。有一種(zhong)氣(qi)(qi)流(liu)單方(fang)面控制局面，就不會(hui)產生(sheng)降(jiang)水(shui)。近年(nian)來，中國北方(fang)入(ru)冬以后經常快速被(bei)烏拉(la)爾山、北太平洋(yang)形成的高壓帶冷空氣(qi)(qi)控制，來自黃渤海洋(yang)面上的水(shui)汽無(wu)法北上，也(ye)就導(dao)致了降(jiang)雨降(jiang)雪(xue)的稀缺。
再加上城市熱島效應在(zai)城市上空形成了(le)一個金鐘罩，阻擋了(le)云團（其(qi)實就(jiu)是暖濕氣(qi)流的招(zhao)牌）靠近城市，就(jiu)把降水(shui)全擠到(dao)周邊地區去了(le)。所以在(zai)北京缺降水(shui)的這些年里，張家(jia)口和延慶的居民倒是沒(mei)有怎(zen)么抱怨這事。
不要緊張，是華氏度(du)
從工(gong)業(ye)和(he)取暖排放的污染(ran)物，到(dao)華北特殊的準盆地地形，再到(dao)糟糕的大(da)氣情(qing)況(kuang)，所有因素(su)共同結合，導(dao)致了華北令人心碎的霧霾(mai)。
大家還是出行(xing)少(shao)開車，家庭早(zao)早(zao)改裝天然氣，再求個雨(yu)看(kan)看(kan)有沒(mei)有效果(guo)吧。但是首先，一(yi)(yi)定(ding)要買一(yi)(yi)副好(hao)口罩。
霧(wu)霾(mai)天在家里避(bi)霾(mai)
是誰養活了你
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