夏季霧霾十問
連陰的天氣沒有盼來清爽的暴雨,反而等來了惱人的霧霾。北京的夏季,因為霧霾的再度造訪,給早已不堪悶熱的市民們增加了新的困擾,雷雨天為何沒能驅(qū)散霧霾?到底原因是什么?應(yīng)該怎么應(yīng)對?難道真的一年四季都是霧霾多發(fā)季?
一問:夏季為何也霧霾
一般來說,霧霾天氣冬季多、夏季少、春秋季居中。因為冬季氣團穩(wěn)定、較干燥易出現(xiàn)長時間靜穩(wěn)天氣,而且采暖用煤,粉塵大也容易形成霧霾;而夏季雨水充沛,雨水對空氣中的灰塵等污染物起沖刷作用,不利于霧霾天氣的形成。
但是,如果你簡單的以為夏天就不用防霧霾了,那就大錯特錯了。一年四季都有可能產(chǎn)生霾,比如春季北方的沙塵暴、夏季的光化學(xué)反應(yīng)、秋季秸稈焚燒等都會引起霾。應(yīng)該說,冬季由于特殊的氣候條件,更容易形成霾。而北京的夏季霧霾問題,也因為去年連續(xù)18天的破紀錄備受關(guān)注。實際上,根據(jù)環(huán)首都圈地區(qū)近十年平均逐月霧霾日數(shù)變化資料統(tǒng)計分析,環(huán)首都圈地區(qū)霧霾日數(shù)在夏季、初秋及冬季較多,夏季峰值最明顯,主要原因認為是由于光化學(xué)反映較強,產(chǎn)生較多的二次粒子造成,再加上北京夏季濕度大、風(fēng)速小,容易造成霧霾天氣。
對的,你沒看錯,夏季也是霧霾高發(fā)季了。
二問:北京夏季霧霾成因是什么
提到霧霾形成主因,很多人第一感覺肯定是尾氣排放。但是,根據(jù)中科院大氣物理研究所研究員張仁健課題組等機構(gòu)研究發(fā)現(xiàn),針對北京地區(qū)PM2.5化學(xué)組成及源解析季節(jié)變化分析,北京PM2.5有6個重要來源,分別是土壤塵、燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車尾氣與垃圾焚燒、工業(yè)污染和二次無機氣溶膠,其中,汽車尾氣所占比例不到4%(數(shù)據(jù)來自2009年至2010年在北京地區(qū)的采樣分析)。
既然主因尚有爭議,不如分析成因。對于北京夏季霧霾具體成因,中國氣象局應(yīng)急減災(zāi)與公共服務(wù)司副司長王志華認為有三點:
一是大氣環(huán)流形勢穩(wěn)定,低層風(fēng)速小、濕度大,地面污染物積累且不易擴散,同時,降水強度小,降水對大氣凈化的作用相對較低,導(dǎo)致該期間PM2.5濃度升高。
其次,是受大氣逆溫層和北京特殊地形的影響。北京地區(qū)受北部和西部燕山和太行山山脈以及高空大氣逆溫層的阻擋與遮蓋,使偏南暖濕氣流受到阻滯而停留在北京平原地區(qū),致使污染物積聚,PM2.5濃度上升。
另外,在高濕、低風(fēng)速的天氣條件有利于大氣顆粒物的非均相生成和積累,如二氧化硫的液相轉(zhuǎn)換為硫酸鹽速率遠高于氣相轉(zhuǎn)換過程。同時,高濕天氣又有利于氣溶膠粒子的吸濕長大和霧滴的行程,顯著提升顆粒物的消光能力,造成能見度的大幅降低。
三問:氣溶膠和霧霾什么關(guān)系
在專家或機構(gòu)的解答中,氣溶膠是常見名詞。氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系。氣溶膠按其來源可分為一次氣溶膠(以微粒形式直接從發(fā)生源進入大氣)和二次氣溶膠(在大氣中由一次污染物轉(zhuǎn)化而生成)兩種。它們可以來自被風(fēng)揚起的細灰和微塵、海水濺沫蒸發(fā)而成的鹽粒、火山爆發(fā)的散落物以及森林燃燒的煙塵等天然源,也可以來自化石和非化石燃料的燃燒、交通運輸以及各種工業(yè)排放的煙塵等人為源。
簡單地說,二次無機氣溶膠就是汽車尾氣、工業(yè)排放、燃煤等產(chǎn)生的顆粒物遇到光作用產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)形成的有害顆粒物。
看起來氣溶膠是個狠角色,幾乎能涵蓋我們能想到的所有污染源了。
四問:降水為何沖不散
諺語常說“六月的天娃娃的臉”,為什么多雨沒能沖刷霧霾呢?
國家氣候中心氣候監(jiān)測室首席氣候?qū)<抑鼙J為,一方面是降雨的力度不夠,不足以驅(qū)散霧霾;另一方面是雨水多、濕度大反而有利于氣溶膠粒子和霧霾天氣形成。
五問:夏季霧霾持續(xù)多久
根據(jù)去年的同期監(jiān)測,北京2013年6月份霧霾持續(xù)18天,這個數(shù)據(jù)近6倍于常年同期(3.2天),近3倍于近10年同期(6.4天),比去年同期(12天)也多出了6天,為上世紀60年代以來同期最多。稍感欣慰的是,隨著7月雨季開始,7月份達到了PM2.5全年最低值。
六問:夜間比白天污染更重嗎
之所以我們感覺晚上空氣污染更嚴重,是靜穩(wěn)天氣下的逆溫層作怪。靜穩(wěn)天氣是指當大范圍近地面大氣層持續(xù)或超過24小時出現(xiàn)氣壓場較均勻、靜風(fēng)或風(fēng)速較小的天氣。這種氣象條件下易導(dǎo)致污染物大范圍積累,最終可吸入顆粒物(PM10)達到重污染水平。
它就像一層厚厚的被子蓋在地面上空,使得大氣層低空的空氣垂直運動受到限制,污染物不能向上擴散,只好向下蔓延,即空氣中懸浮微粒難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面層。白天氣溫升高打破了逆溫層,所以空氣質(zhì)量相較夜間會稍微好一些。
七問:霧霾天氣=空氣污染嗎
我們經(jīng)常認為,一旦霧霾天出現(xiàn)就說明空氣污染已經(jīng)無以復(fù)加了,但事實上霧霾天氣是自古就有的天氣現(xiàn)象。不論是霧滴附著的凝集核還是形成霾的懸浮顆粒物,一部分源自人類活動,還有一部分來自大自然,如森林火災(zāi)的燃燒灰燼、沙塵天氣的揚塵、火山爆發(fā)的噴發(fā)灰塵、作物花粉、海浪拋起的鹽粒子等。所以,霧霾天氣不能直接與空氣污染畫等號。
八問:光化學(xué)污染就是霧霾嗎
光化學(xué)煙霧最早是在洛杉磯被發(fā)現(xiàn)的。午后的大氣中出現(xiàn)淡藍色的煙霧,并且這些煙霧能夠使橡膠開裂、使樹葉變色,甚至刺激人的眼睛。這些煙霧常出現(xiàn)在光照強烈的午后,而且往往是出現(xiàn)在比較干燥的日子里。經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),這些煙霧主要來自于氮氧化物和揮發(fā)性有機污染物在紫外光照射下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。因為光化學(xué)反應(yīng)是促成這類煙霧的主因,所以這些煙霧被稱為光化學(xué)煙霧。
從物質(zhì)形態(tài)看,光化學(xué)煙霧與霧霾似乎沒有什么關(guān)系。光化學(xué)煙霧主要為氣態(tài)污染物,而霧霾則是大氣顆粒物。但是,光化學(xué)煙霧最終生成大量的臭氧,增加了大氣的氧化性,這導(dǎo)致大氣中的SO2、NO2、VOCs被氧化并逐漸凝結(jié)成顆粒物,從而增加了PM2.5的濃度。也就是說,光化學(xué)煙霧可能成為霧霾的來源之一。
九問:能見度低=污染濃度高嗎
這兩個參照值并不能簡單等同。空氣中不同大小的顆粒物均能降低能見度,但是在霧霾天,較大直徑的霧滴是能見度降低的主要因素,PM2.5的存在會進一步降低能見度;當濕度低于80%時,能見度降低則主要是由于PM2.5引起的。
十問:如何防范夏季霧霾
相比秋冬季節(jié),夏季霧霾對肺部的傷害會更嚴重。這主要是因為夏季少風(fēng)且氣溫高,空氣污染物不易消散,造成持續(xù)污染,容易孳生細菌,與空氣中的小顆粒黏附播散。專家建議,護肺多吃點天然抗氧化食物,比如西紅柿、胡蘿卜、柑橘以及花椰菜等。同時,還可多做做呼吸操,增強肺部的抵抗力。
——延伸閱讀——
各顯神通的“治霾神器”
遠距離噴霧降塵車:2013年底,在西安市出現(xiàn)了一種治污減霾的“神器”——遠距離噴霧降塵車。和普通灑水車噴出的水流相比,這種水霧顆粒極為細小,達到了微米級,它的吸附力也增加了3倍,耗水量卻降低了70%,遭遇霧霾天氣、PM2.5空氣質(zhì)量嚴重超標時,可隨意選擇一個區(qū)域進行液霧降塵,達到清潔凈化空氣的效果。
高空霧化噴淋系統(tǒng):由武漢科技大學(xué)機械工程專業(yè)2013屆畢業(yè)生李恒發(fā)明。在塔吊上安裝噴頭,在高空形成飄飛的水霧,吸附空氣中的灰塵顆粒和雜質(zhì),起到降塵作用。噴淋一段時間后,可以潤濕地面,又能有效壓塵防止重新?lián)P起,甚至還能為人工增雨起到輔助作用。
治霾水炮:今年5月,在蘭州東方紅廣場,兩臺軍綠色炮筒式的機器引來民眾圍觀。從安裝該設(shè)備的公司了解到,這種治理霧霾的高射遠程風(fēng)送式噴霧機,可將自來水霧化并噴出600米遠的水霧,對霧霾、粉塵比較大的施工場地都有除塵及降溫的作用。
運河除霾:今年6月,北京社科院發(fā)布的《北京公共服務(wù)發(fā)展報告(2013-2014)》提出,通過開鑿“京津陸海運河”改善霧霾天氣,“雖然不能從根本上解決北京的霧霾天氣,但可以通過‘微氣候’的調(diào)適來降低北京部分PM2.5的來源。”
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