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雾霾从哪里来?又到哪里去?

 万宝全书 2014-10-12

法国画家高更,曾经在其著名的作品《我们从哪里来?我们是谁?我们往哪里去?》中,对生命进行了追问。国庆假期之后,华北大地上,雾、霾轮流交替,10月上旬天津雾日数5天创历史纪录,北京雾日数6天平历史纪录,10月8日20时-10日11时,连续39小时能见度不到1公里。面对来势汹汹的雾和霾,也不由得让人追问,它们是谁?它们从哪里来?又要到哪里去呢?

雾霾从哪里来?又到哪里去?10月8日20时-10日11时北京能见度(南郊观象台)

一、它们是谁?——微观成分不同

雾和霾,都会让能见度变差,视野中白茫茫一片。但是雾和霾的微观成分不同。雾是很多小液滴(气温低于0℃,也有冰晶),也就是微观成分为水。霾是由大气中的尘粒、盐粒、烟粒等等固体的颗粒物组成。它的颗粒物非常细小(比组成雾的小液滴还小),直径在2.5微米以下的细颗粒物,也就是常说的PM2.5。因此,霾≈空气污染,但是雾≠空气污染。当夜间气温低,空气湿度大,此时空气中的水汽饱和,出现的雾,一般都是干净的。比如10月5日早晨,北京雨后出现大雾,空气清新,日出后雾很快消散,天空湛蓝(7-8月东北的大兴安岭、12月-1月云南南部的景洪、瑞丽一带也是如此)。如果雾是在霾的基础上出现,这个雾往往是“脏雾”,也就是以霾的颗粒物为凝结核,小水滴附着包裹在外面,比如北京10月8日晚-10日的雾,对应空气污染就很严重。

雾霾从哪里来?又到哪里去?北京9月27日-10月10日空气质量

二、它们从哪里来?——自然因素 人为因素

雾和霾,原本是自然现象,但是如今除了天气原因,人为因素也不可忽视。构成霾的元凶PM2.5,主要来自工业污染、汽车尾气、冬季取暖等等人为活动。当空气的流动性较好,利于污染物扩散时,就不易出现霾。但是当自然条件变差,出现静稳的天气形势(一般处于地面高压的后部),就容易形成雾和霾。所谓静稳,静就是水平方向风小或无风,稳就是大气稳定,垂直方向对流活动弱。因此对于一个地方来说,静稳就容易形成污染物的堆积,PM2.5的浓度会上升。而地面高压后部,往往对应偏东风或偏南风,将东部海区的水汽输送到华北地区,夜间气温地,水汽在颗粒物上凝结,此时空气中,主要是雾。白天湿度下降时,主要是霾。此外,空气湿度大的时候,也有利于空气中二氧化硫等酸性气体,转化为硫酸盐,增大PM2.5的浓度,加重雾和霾(这个过程称为“二次转化”)。

雾霾从哪里来?又到哪里去?

雾霾从哪里来?又到哪里去?

三、它们最终去了哪里?——上天入地

11日晚,雾和霾的克星——冷空气就要来了。12日华北将重现久违的蓝天。之前旷日持久的雾和霾,又都去了哪里?前面提到,雾、霾和PM2.5有很大关系。冷空气带来的降水和风,打破了静稳的天气条件,分别起到了湿沉降和扩散两个作用,使得PM2.5被大大稀释,雾和霾也就没有容身之地。

1、湿沉降——入地

降水净化空气的作用,气象上的专业名词就叫湿沉降——雨水或雪花,把空气中的脏东西洗刷到地面,减少悬浮在空气中污染物颗粒的浓度。因而雨雪过后,空气清新。

2、扩散——上天

雾和霾,其实都是处于近地面层,几十米到几百米厚。而整个大气对流层有上万米高。所以冷空气前锋附近的上升运动,将会使得PM2.5被带到更高层的大气。而且大气的运动是三维的,除了垂直方向,还有水平方向的风,因此冷空气前锋后部的偏北风,也会把干净的空气(春季有沙尘时除外)带到华北。这就好比原先体育课集中于操场的一个班级人员,下课后分散到了学校的各个角落,而且还可能处于不同楼层。这样在一个单位体积内,PM2.5的浓度也会快速下降。当然,也不排除在下游地区,因为上游地区PM2.5的扩散,使得空气质量变差。这就像扫地的时候,扬起的尘土影响到了周边。

总之,冷空气一来,打破了静稳条件,PM2.5将被大大稀释,对应雾和霾也就消散了。

四、改善空气质量只能靠天吗?

华北地区的雾和霾,通常在冬季更多发。仲秋时节的这一轮雾和霾,来的如此之早,着实少见。好在未来冷空气活动比较频繁,12日的冷空气之后,15日和20日前后还有冷空气来袭,华北地区短期内不会再出现大范围的持续性的雾和霾(18-19日可能有短暂雾和霾)。但是我们也应该反思,难道蓝天就只能靠冷空气吹吗?

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