說說重污染天氣與風的那些事兒
Dr.藍，清明節(jié)期間，京津冀出現(xiàn)了一次中至重度污染過程，我和小伙伴都沒有辦法出去踏青賞花了。有關(guān)部門說，造成重污染的主要原因是受不利氣象條件影響。為什么氣象條件會對空氣質(zhì)量造成影響？
談大氣污染時往往離不開天氣系統(tǒng)，天氣系統(tǒng)是指具有一定溫度、氣壓、風等氣象要素空間結(jié)構(gòu)特征的大氣運動系統(tǒng)，通常這些氣象要素之間都有一定的配置關(guān)系。大氣中各種天氣系統(tǒng)的空間范圍是不同的，水平尺度可從幾千米到1000~2000米；其生命史也不同，從幾小時到幾天都有。
由于大大小小的天氣系統(tǒng)相互交織、相互作用，有時容易造成大氣污染，有時則有利于污染物的轉(zhuǎn)移。所以說，在污染物排放總量變化不大的情況下，不利的氣象條件是重污染形成的主導因素。
這種氣象條件就是常說的靜穩(wěn)天氣？
是的，當近地面風速小，也就是日最大風速小于3米/秒，又處于低氣壓控制狀態(tài)下，大氣層比較穩(wěn)定，混合層高度降低，就會導致垂直方向無明顯擴散，水汽、污染物便在近地層積累，能見度轉(zhuǎn)差。如果這時候大氣低層濕度再大些，空氣中的顆粒物吸濕“增長”轉(zhuǎn)化，則會進一步加劇污染程度。
那么這些不利條件是如何影響污染物擴散的呢？
我們先來了解下大氣污染物是如何輸送和擴散的。進入大氣中的污染物，受大氣水平運動以及大氣各種不同程度擾動運動的影響，會形成不同程度的輸送。
大氣的水平運動很好理解，就是我們常說的風。風對污染物的擴散有兩個作用，一是整體輸送，二是沖淡稀釋。風向決定污染物遷移的方向，風速則決定了污染物遷移的速度。風速越大，單位時間內(nèi)污染物混合的清潔空氣量越大，其沖淡稀釋的作用越好。一般來說，大氣中污染物濃度與其總排放量呈正相關(guān)，而與風速則呈負相關(guān)。
污染物總是由上風方被輸送到下風方，也就是說，處于下風向的地區(qū)，污染就會重一些。
哦，原來是這樣。有時北京市在通報空氣質(zhì)量狀況時，會提到PM2.5濃度水平南北部差異較大，這就是風向的緣故吧？
是的，北京秋冬季基本是西北風向，所以有時會出現(xiàn)北部處于輕度污染水平，而南部則可能達到重度污染水平的現(xiàn)象。
當然，這只是其中一個原因。南北差異大還和其所在地理位置有關(guān)。北京西、北、東北方向三面環(huán)山，形成一個背山面海的特殊地形，一般在比較穩(wěn)定的天氣系統(tǒng)下，容易造成風場在山前的輻合，導致污染物在山前和平原地區(qū)的匯聚。因此，從地形條件來看，南部發(fā)生污染的可能性比較大。
同時，南邊地區(qū)也易受北京以南地區(qū)污染物輸送的影響，而北部、西部區(qū)域位于上風方向，受輸入性污染的影響小于南部區(qū)縣；而且只要出現(xiàn)微弱北風，又能率先擺脫污染物。
輸入性污染從何而來？
在一些特殊的天氣條件下，一個地區(qū)排放的污染物可能隨著上升氣流進入高空，并在高空中隨著氣團較快地傳輸，結(jié)果可能會在距離污染源很遠的地方又隨著下沉氣團降到地表附近，這就是常說的區(qū)域間的污染物傳輸。
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