霧霾的定義解釋
與
PM2.5
相關(guān)的霧和霾如何形成
來源:中國氣象報
發(fā)布時間:
2013
年
03
月
12
日
在
1
月份多次嚴(yán)重影響我國中東部地區(qū)的霧
-
霾天氣,在
2
月份依舊來勢
洶洶,深鎖多城。到底是什么形成了霧和霾?為何霧
-
霾出現(xiàn)難驅(qū)散?隨著人類
活動的加劇,霧
-
霾是否也產(chǎn)生了新的變化?帶著種種疑問,本報記者采訪了中
國氣象科學(xué)研究院研究員張小曳,向公眾解讀有關(guān)霧
-
霾的有關(guān)問題。
現(xiàn)今
PM2.5
參與形成的霧和霾,已非完全自然現(xiàn)象
要想科學(xué)研究霧
-
霾成因,首先應(yīng)該分清霧和霾的定義。張小曳說,霧
和霾原本是自然界兩種天氣現(xiàn)象。
根據(jù)氣象學(xué)上的定義,
霾是大量極細(xì)微的干塵
粒等均勻地浮游在空中,使水平能見度小于
10
公里的空氣普遍混濁現(xiàn)象,這里
的干塵粒即指的是干氣溶膠粒子。
當(dāng)空氣中水汽較多時,
某些吸水性強的干氣溶
膠粒子會吸水、
長大,
并最終活化成云霧的凝結(jié)核等,
產(chǎn)生更多、
更小的云霧滴,
使能見度進一步降低,低于
1
公里時被定義為霧,而能見度在
1~10
公里時則被定
義為輕霧。
“
由于干氣溶膠粒子和云霧滴都能影響能見度,所以,能見度低于
10
公
里時,可能既有干氣溶膠的影響(即霾的貢獻)
,也可能有霧滴的影響(即霧的
貢獻)
。
”
張小曳說。霾和霧在一天之中可以變換角色,甚至在同一區(qū)域內(nèi)的不同
地方,可能霧和霾也會有所側(cè)重。一般情況下,當(dāng)霧和霾同時存在時,老百姓看
到的我國區(qū)域性能見度低于
10
公里的空氣普遍渾濁現(xiàn)象就被稱為
“
霧
-
霾
”
現(xiàn)象。
“
氣溶膠粒子十分重要,沒有干氣溶膠粒子就無法形成霾,沒有氣溶膠
粒子參與也無法形成霧。
”
張小曳告訴記者,
“
在過去,
當(dāng)人類活動比較弱的時候,
這些氣溶膠粒子主要來自于自然過程,在大氣當(dāng)中被視為是一種背景氣溶膠。
”
但是,
隨著人類活動的加劇,
這一現(xiàn)象出現(xiàn)了顯著的變化。
通過多年對
我國能見度與氣溶膠關(guān)系的分析,
氣科院大氣成分研究團隊張小曳發(fā)現(xiàn),
我國近
型(
Plam
)
,可用來定量表征氣象條件是否有利于霧和霾形成。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)基
于風(fēng)速、風(fēng)向、相對濕度、大氣凝結(jié)函數(shù)、大氣穩(wěn)定度等計算得出的
Plam
指數(shù)
超過
80
時,易出現(xiàn)霧和霾天氣。
張小曳主持的
973
項目團隊研究還發(fā)現(xiàn),我國華北區(qū)域
70%
的氣溶膠以
內(nèi)混方式混合。
我國的礦物氣溶膠含量較高,
與兩到三種酸性氣體反應(yīng)后,
在表
面形成液膜,
抑制了新粒子形成,
但促使更多的硫酸鹽和硝酸鹽氣溶膠轉(zhuǎn)化,
自
身也更易吸濕增長及參與云霧形成,
在酸性界面也更容易形成二次有機氣溶膠使
我國霧和霾問題更為復(fù)雜。
團隊觀測獲得氣溶膠吸濕增長的因子,
還發(fā)現(xiàn)氣溶膠
混合使氣溶膠雖然在低的相對濕度下就開始吸水卻
“
長
”
不大,
導(dǎo)致更多的氣溶膠
滯留在大氣中,
使霾更加嚴(yán)重。
形成之后的霧和霾會使到達地面的輻射減少,
大
氣層結(jié)穩(wěn)定度增加,
有利于氣溶膠不斷積聚和凝聚,
還造成更多霧滴生成,
形成
“
惡性循環(huán)
”
,從而導(dǎo)致連續(xù)數(shù)天霧霾污染維持和不斷加劇的現(xiàn)象。
通過對
6
類
7
種氣溶膠在全國
14
個觀測站兩年的觀測發(fā)現(xiàn),我國霧和霾
中
35%
是礦物粉塵,硫酸鹽、有機碳各占
15%
左右。同時,通過對我國、美國、
西班牙三個本底站氣溶膠光學(xué)厚度的比較,我國本底氣溶膠濃度相對高。
“
這說
明我們在積極應(yīng)對霧和霾天時,
要對控制我國氣溶膠污染難度應(yīng)有充分的估計。
”
張小曳坦言