方 研
認識霧與霾
方 研
霧是一種自然現(xiàn)象,是懸浮在貼近地面的大氣中的大量微細水滴(或冰晶)的可見集合體。霾又稱灰霾(煙霞),主要是人為因素造成的,是空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子導(dǎo)致大氣混濁,視野模糊并導(dǎo)致能見度惡化的現(xiàn)象。
1.能見度范圍不同。霧的水平能見度小于1公里,霾的水平能見度小于10公里。
2.相對濕度不同。霧的相對濕度大于90%,霾的相對濕度小于80%,相對濕度介于80%~90%的是霾和霧的混合物,但其主要成分是霾。
3.厚度不同。霧的厚度只有幾十米~200米左右,霾的厚度可達1~3公里左右。
4.邊界特征不同。霧的邊界很清晰,過了“霧區(qū)”可能就是晴空萬里,但是霾與晴空區(qū)之間沒有明顯的邊界。
5.顏色不同。霧的顏色是乳白色、青白色,霾則是黃色、橙灰色。
6.日變化不同。霧一般午夜至清晨最易出現(xiàn),霾的日變化特征不明顯,當氣團沒有大的變化,空氣團較穩(wěn)定時,持續(xù)出現(xiàn)時間較長。
霧、霾作為天氣現(xiàn)象古已有之,史書多有記載。總體來講,霧、霾均可能導(dǎo)致能見度降低,但兩者成分有差異:前者出現(xiàn)時相對濕度一般過飽和,以微小水滴為主;后者則相對濕度較低,以顆粒物為主。
近些年,人類活動對大氣環(huán)境產(chǎn)生較大影響。霧與霾,尤其是霾,事實上已不是一個單純的天氣現(xiàn)象。
中國氣象局霧霾監(jiān)測預(yù)報創(chuàng)新團隊首席專家龔山陵說,大氣污染物排放、氣象條件、大氣化學(xué)反應(yīng)過程是導(dǎo)致霧霾天氣出現(xiàn)的三大因素。
污染物排放是霧霾天氣產(chǎn)生的“元兇”。據(jù)分析,污染源包括燃煤、機動車尾氣、工業(yè)企業(yè)排放、地面揚塵、居民生活污染排放等。
霧霾天氣的出現(xiàn),必須滿足一定的氣象條件。在靜穩(wěn)天氣形勢下,大氣穩(wěn)定度高,空氣垂直對流減弱,不利于污染物和水汽垂直擴散;風速較小,不利于污染物和水汽水平擴散,使得大氣污染物容易聚積在近地層某個區(qū)域?!霸陟F霾天氣下,污染物濃度上升使地面接收到的太陽輻射減少,地面溫度較低,進一步有利于大氣低層逆溫,大氣穩(wěn)定度加大,霾進一步加劇,形成惡性循環(huán)。”中國氣象局環(huán)境氣象中心副主任張恒德說。
霧霾的大氣化學(xué)反應(yīng)過程也不容忽視。一些大氣污染物在排放時就是顆粒物,比如揚塵、灰塵等;還有些污染物在排放時是氣態(tài)物質(zhì),如燃煤產(chǎn)生的二氧化硫、機動車排放的氮氧化物等,這些氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)大氣光化學(xué)反應(yīng)后,會轉(zhuǎn)化為顆粒物。在很多城市,這些污染物對霧霾的“貢獻率”更大。據(jù)研究,濕度較大時,上述污染物從氣態(tài)向顆粒物的轉(zhuǎn)化速度更快,因此,在近地面水汽條件較充足時,不僅會出現(xiàn)霧與霾的混合現(xiàn)象,還會促使污染物濃度上升。所以說,11月底華北地區(qū)積雪融化造成空氣濕度增加,也是當時霧霾過程加重的原因之一。
霧霾常常相伴而生,大范圍霧霾天氣一旦形成,在有利的天氣條件下可維持數(shù)日。利于霧霾維持的天氣條件包括:一是風力小,不利于污染物在水平方向擴散;二是低空大氣層結(jié)穩(wěn)定,近地面易出現(xiàn)逆溫層,不利于污染物垂直向上擴散,使得污染物在大氣邊界層積聚。