雾霾与雾霾污染概
发布时间: 2023-07-06

一、大气学雾霾相关概念

(一)什么是雾霾

1、雾霾,顾名思义是雾和霾。但是雾和霾的区别很大。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。有些地方和文献习惯将霾称为灰霾或烟霞。

2、雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。多出现于秋冬季节,是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。

3、霾是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊。将目标物的水平能见度在1000-10000米的这种现象称为轻雾或霭。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大,因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。

(二)雾和霾的区别

1、雾和霾相同之处都是视程障碍物。但雾与霾的形成原因和条件却有很大的差别。雾是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶,形成条件要具备较高的水汽饱和因素。

2、出现雾时空气相对湿度常达100%或接近100%。雾有随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓,白天相对减轻甚至消失的现象。出现雾时有效水平能见度小于1千米。当有效水平能见度1-10千米时称为轻雾。雾是指大气中因悬浮的水汽凝结,能见度低于1公里时的天气现象。

3、霾在发生时相对湿度不大,而雾中的相对湿度是饱和的(如有大量凝结核存在时,相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。霾是由汽车尾气等污染物造成的。相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的。

4、当水汽凝结加剧、空气湿度增大时,霾就会转化为雾。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大,而雾中的相对湿度是饱和的。

(三)雾霾的成因是什么

1、这里所说的雾霾是大气学原来对雾霾的定义。

2、雾霾天气自古有之,刀耕火种和火山喷发等人类活动或自然现象都可能导致雾霾天气。不过在人类进入化石燃料时代后,雾霾天气才真正威胁到人类的生存环境和身体健康。急剧的工业化和城市化导致能源迅猛消耗、人口高度聚集、生态环境破坏,都为雾霾天气的形成埋下伏笔。

3、由于雾霾问题以前很少被人重视,同时大气运动规律的研究总是以抽象的宏观表述为主,目前可查的有关霾形成的理论基本归纳为:在水平方向静风现象增多、垂直方向上出现逆温及空气中悬浮颗粒物的增加三点,非业内人士很难理解,而雾霾污染方面的理论研究就更加乏善可陈了。

4、大气理论上分析霾的形成原因百姓很难懂,如果用通俗易懂的语言可以归纳为:

第一:雾霾的产生与决定于地形地貌,与东南暖湿气流的活动有直接的关系,与大气温度有直接关系;

第二:雾霾的强弱程度与高压气团的压力成正比,与高压气团的厚度成正比,与高压气团的空气密度成正比,与形成与污染物的数量成正比

(四)雾气团和霾气团

1、雾和霾都属于近地气团,和高空的云团不能混为一谈。其主要区别是水分含量,当气团水分达到90%以上的叫雾,水分含量低于80%的叫霾。

2、霾和雾气团的厚度不一样,雾的厚度只有几十米至200米,.霾则有1千米~3千米。

3、雾和霾的颜色不一样,雾的颜色是乳白色、青白色,霾则是黄色、橙灰色。

4、雾和霾气团的范围不一样,雾的边界很清晰,过了“雾区”可能就是晴空万里,但是霾则与周围环境边界不明显。

(五)雾霾能不能预测

雾霾是众多异常天气的一种,当然可以预测。并且随着科学技术的发展已经能够精确的预测。其预测方法和手段大概经历了四个阶段。其中:

1、经验预测阶段:17世纪以前人们通过观测天象、物象的变化,编成天气谚语,据以预测当地未来的天气。中国古代三国时期的诸葛亮在书中就有多次预测大雾的事例。

2、气象站单站预测阶段:17世纪以后,温度表和气压表等气象观测仪器相继出现,地面气象站陆续建立,这时主要根据单站气压、气温、风、云等要素的变化来预报天气。

3、天气图预报阶段:1851年,英国首先通过电报传送观测资料,绘制成地面天气图,并根据天气图制作天气预报。20世纪20年代开始,气团学说和极锋理论先后被应用在天气预报中。30年代,无线电探空仪的发明、高空天气图的出现、长波理论在天气预报上的广泛应用,使天气演变的分析,从二风向标维发展到了三维。40年代后期,天气雷达的运用,为降水以及台风、暴雨、强风暴等灾害性天气的预报,提供了有效的工具。

4、数值天气预报阶段:20世纪50年代以来,动力大气学原理、数学物理方法、统计学方法等,广泛应用于天气预报。用高速电子计算机求解简化了的大气流体力学和热力学方程组,可及时作出天气预报。尤其是60年代发射气象卫星以来,卫星的探测资料弥补了海洋、沙漠、极地和高原等地区气象资料不足的缺陷,使天气预报的水平显著提高。

大家可以通过2016年12月21日开始的京津冀雾霾天气预测了解到雾霾天气预测的准确性之高。因此,雾霾是可以准确预测的。

(六)雾霾对人类生活的影响

1、我们这里所说的雾霾,是不受人类活动影响的气象过程。

2、雾对人类生活的影响有损有益,对自然界生物链有着重要的意义。其中:

①雾对减轻作物干旱还是有一定好处的,秋冬季夜间有雾可以减缓地面温度下降,减免霜冻发生。另外,“高山出名茶”主要是因高山云雾多,气温变化和缓,使茶叶生长变慢,人们能够及时采摘,故叶嫩且色清味醇。当然,多云雾的湿润遮荫气候同时也有利于生长许多名贵的中草药材;许多自然云雾奇观还成为了独特的旅游资源。

②雾对海洋养殖及农业生产带来诸多不利。如长时间海雾减少日照,降低海水透明度,易使海带等养殖品减产以至腐烂。小麦扬花、成熟期时如遇长时间海雾会造成锈病。由于海雾中凝结核多是盐粒,可使各种庄稼遭受咸害。所以许多国家沿海都种植防护林以过滤海雾,保护紧邻海洋的农田庄稼。

③雾对陆上、空中交通影响十分严重。每年约有13%的航班不能正点开,其中天气原因约占54%,而雾和低能见度是其中最常见的天气原因。

3、霾对人类生活的影响基本都是负面的,但霾是大气运动的一个自然过程,轻微的霾一般持续时间不会太长,对人的身心健康危害也不大。

(七)我们能不能消灭雾霾

1、雾霾是一种正常的天气现象,它和台风一样虽然对人类存在一定的影响、但也有有利的一面,它是大气运动的所形成的,我们无法消除。雾霾作为一种自然气象,我们也根本没有办法把它消除。

2、作为自然现象的雾霾,在工业革命以前对人类基本没有什么严重危害。按雾霾的等级划分,雾的严重程度一点也不比现在小,国内外有许多“雾都”和“雾城”,江河湖泊每每都是云遮雾罩;霾一般都比较小,但北京历史上也有严重霾天气的记载。虽然严重的雾霾天气对人类生活有害,但我们也无法消灭这种自然现象产生的雾霾。

3、我们今天所指的雾霾现象与自然气象的雾霾所指不同。当大量人类活产生的污染物颗粒混杂在雾气中,这样的雾会产生严重的危害。当大量的人类活动产生的污染物尘埃混杂在霾气团中,这样的霾会对人类产生严重的危害。我们今天要消灭的是这样的雾霾。

4、为了区分自然气象产生的雾霾和人类活动产生的雾霾,我们应该对人类活动产生的雾霾冠以“雾霾污染”的称呼。我们只要消除了人类活动产生的污染源,就不会如此频繁发生现在这样的严重雾霾天气。因此,有必要提出“雾霾污染”这个新概念。

二、雾霾污染概念及雾霾污染分类

(一)雾霾污染概念及提出的必要性

1、雾霾是一种正常的天气现象,它和台风一样虽然对人类存在一定的影响、但也有有利的一面,它是大气运动的所形成的,我们无法消除。雾霾作为一种自然气象,我们也根本没有办法把它消除。

2、作为自然现象的雾霾,在工业革命以前对人类基本没有什么严重危害。按雾霾的等级划分,雾的严重程度一点也不比现在小,国内外有许多“雾都”和“雾城”,江河湖泊每每都是云遮雾罩;霾一般都比较小,但北京历史上也有严重霾天气的记载。虽然严重的雾霾天气对人类生活有害,但我们也无法消灭这种自然现象产生的雾霾。

3、我们今天所指的雾霾现象与自然气象的雾霾所指不同。当大量人类活产生的污染物颗粒混杂在雾气中,这样的雾会产生严重的危害。当大量的人类活动产生的污染物尘埃混杂在霾气团中,这样的霾会对人类产生严重的危害。我们今天要消灭的是这样的雾霾。

4、为了区分自然气象产生的雾霾和人类活动产生的雾霾,我们应该对人类活动产生的雾霾冠以“雾霾污染”的称呼。我们只要消除了人类活动产生的污染源,就不会如此频繁发生现在这样的严重雾霾天气。因此,有必要提出“雾霾污染”这个新概念。

(二)如何对雾霾污染进行分类

1、进行雾霾污染分类的必要性

根据北京市环保局2017年1月3日的通报,2016年北京空气质量持续改善,PM2.5年均浓度73微克/立方米,同比下降9.9%,北京空气质量达标天数198天,较2015年增加12天,重污染天有39天。这表明北京的大气质量已经有了较大的改善,但是2016年底和2017年初的两次严重的雾霾污染,让人们的信心大打折扣,对刚刚发布的大气质量数据也会心存疑虑。

为什么大气质量的改善没有有效的遏制雾霾污染的程度呢?根据笔者对雾霾和雾霾污染的研究成果,认为这是环保和气象等学术机构对雾霾的分类不清所致。混淆了

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