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雾和霾是一回事吗,为何会有霾?

作者:浏览次数:739时间:2017-03-22 13:59:08

霾的成因是多方面的。天气分析表明,北方城市冬季凡是大范围、长时间、高浓度的雾霾,总是由气候背景、天气条件、城市环境、社会管理等多种因素叠加所致。

从气候背景来看,需要空气湿度长期在高位徘徊并趋于饱和,为大雾产生提供充足的水汽资源。从天气条件来看,需要近地面空气静止少动,无风,大气层结稳定,不利于污染物的流动与扩散,而有助于水汽、悬浮颗粒物的逐渐累积。从城市环境来看,由于城市高楼林立,楼宇间距过窄,阻碍了空气流动;机动车数量猛增,烧烤等活动造成不容忽视的低空污染;环境保护步伐没能跟上等,成为引发霾的强劲推手。从社会管理来看,煤烟型城市每年工业和采暖用煤量惊人,采取集中供热模式,同一时间开启。这后两个人为因素为霾大规模发生与持续发展提供了更多的凝结核。因此,清晨生成的辐射雾与徘徊不去的烟霾相互叠加,正是“不霾则已、一霾惊人”的原因所在。

霾雾并非同根生

由于霾和雾同归属于视程障碍现象,它们都可以使大气混浊、视野模糊;而且,还可能互相变换角色。所以,人们提到霾时,总要把它与雾联系在一起,说成或写成“雾霾”。对于“雾霾”这一词,中国气象局一些研究人员提出异议,建议中间用标点符号区分,改为“雾、霾”或“雾-霾”。可是,老百姓和媒体称谓“雾霾”已经习惯,改起来很难。

不过,叫归叫,其科学道理还是应该知道的。从本质上来说,雾霾并非同根生,它们有着非常明显的不同之处。

霾看上去灰蒙蒙一片。在显微镜下,霾是由无数个微小的干性粒子组成的,这是人的肉眼无法分辨出来的,一般来说,它们比雾滴小,霾粒子的直径仅有0.3~0.6微米。

霾的组成成分非常复杂,囊括几百种颗粒物之多。这些颗粒物可以分为无机成分和有机成分:无机成分,如矿物粉尘、土壤尘、沙尘、火山灰、海盐、黑碳、硫酸盐、硝酸盐等;有机成分,如有机碳氢化合物、具有生物活性的粒子(病毒、病菌、花粉、孢子)等。需要提及的是,汽车尾气和工厂废气里含有大量氮氧化合物和碳氢化合物,在太阳光作用下,发生光化学反应,产生光化学烟雾,其主要成分是一系列氧化剂,如臭氧、醛类、酮等,被称为空气二次污染物,这也是霾的成分之一。由于霾的这些粒子散射波长较长的那部分可见光比较多,因而霾看起来呈黄色或者橙灰色,给人一种晦暗、压抑的感受。

人们对霾的认识有个由浅至深的过程,中国气象局也在2013年重新修订后的霾预警信号标准中增加了PM2.5含量的内容。气象上按水平能见度和空气相对湿度的大小,将霾分为轻微霾、轻度霾、中度霾和重度霾4个等级。

中国气象局研究员汪勤模等根据雾、霾二者各自的定义,总结出二者的十大区别。

一是水平能见度不同。雾的水平能见度小于1000米,霾的水平能见度小于10千米。

二是相对湿度不同。雾的相对湿度大于90%,霾的相对湿度小于80%。相对湿度80%~90%是霾和雾的混合物,但其主要成分是霾。

三是厚度不同。雾的厚度只有几十米至200米左右,霾的厚度可达3000米。

四是边界特征不同。雾的边界很清晰,过了“雾区”可能就是晴空万里;而霾与晴空区之间没有明显的边界。

五是颜色不同。雾是乳白色、青白色,霾是黄色、橙灰色。

六是形成条件有差异。虽然雾和霾的形成都需要微风或无风,大气状态稳定,即要有逆温层,但是,雾需要一定的水汽和降温条件,使得空气达到饱和而发生凝结现象;而霾的形成并不需要水汽和降温条件,主要是空气中(干性)颗粒物要达到一定浓度,相对湿度不要大。

七是成分不同。雾主要是由微小水滴或冰晶组成,雾滴尺度一般为3~100微米;霾是由肉眼看不见的复杂微小粒子等组成,霾粒子的直径仅有0.3~0.6微米。

八是日变化不同。雾一般在午夜至清晨最容易出现,日出后会很快消散;霾的日变化特征不明显,当气团没有大的变化,大气层结较稳定时,持续时间较长。

九是季节变化不同。我国一年四季都可能有雾出现,大多数地区秋冬季节为雾多发期,春、夏季雾较少;霾全国大部分地区均有明显的季节变化,冬季多,夏季少,春秋季居中。

十是指示意义不同。一般来说,雾有天气预报的指示意义,如谚语“十雾九晴”;霾更属于环境问题,在大气污染研究和空气质量预报中的指示意义显得更重要。

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