雾霾的原因(雾霾产生的三个主要原因)
雾霾的成因(雾霾的三大成因)
冬天往往是雾霾的季节。这几天,华北好久不见的雾和霾又卷土重来,影响着人们的心情和生活。
雾和霾从何而来?中国雾霾天气的主要成因是什么?全球变暖会加剧雾霾天气的发生吗?
中国工程院院士、中国气象科学研究院研究员张小曳为您解答。
雾和霾从何而来?
说到雾和霾,就不得不提到气溶胶。
“雾和霾都与气溶胶粒子有关.”张小曳说:大气气溶胶是悬浮在大气中的固体和液体粒子的总称。其自然来源主要包括土壤风蚀后的粉尘、海洋喷雾蒸发的盐粒、植被排放等。人为排放源主要是化石燃料、生物质燃烧、土地利用如城市化引起的土地覆被变化、涂料和化学工业等。
张小曳解释说,气溶胶本身会影响能见度。世界气象组织使用能见度来定义雾和霾。空气体中水滴过多也会降低能见度。当水滴引起的能见度小于1km时,称为雾。当气溶胶粒子和吸湿气溶胶造成的能见度小于10公里时,称为雾霾。
“以前雾和霾是自然现象,气溶胶是背景气溶胶。气溶胶作为云的凝结核,主要来源于自然过程,但如今无论是雾还是霾都不是完全的自然现象,这与人类活动导致的气溶胶污染加重有关。”张小曳说。
根据张小曳的分析,影响中国雾霾的因素主要有两个:一是排放,二是气象条件。其中,最根本的原因是不清洁能源的过度消耗,主要是煤炭。
全球变暖会加重雾和霾吗?
有学者表示,随着全球变暖的加剧,西伯利亚积雪的增加和北极海冰的融化可能会改变东亚的大气环流。这种变化会削弱西北季风,使大气中的污染物更容易在冬季向华北聚集。
如果情况不乐观,那么未来缓解华北雾霾的唯一办法可能就是“等风来”。
全球变暖是否对中国雾霾污染的长期变化起到了决定性作用?“高温、高湿、地面风速减弱、对流层中低层异常偏南风、水平风垂直梯度减小等这些气象因素,都与污染的形成有关。”然而,张小曳指出,各种气象因素都或多或少与空气污染有关,但每一个都不能全面、线性地反映污染程度。
为此,张小曳和他的团队一直在攻关,最终制定出一个综合各种气象条件的不利气象指数。“我们建立了与污染关系最密切的不利气象条件与PM颗粒物质量浓度之间的定量线性关系。以北京为例,我们发现2013年PM2.5的质量浓度比1960年高出约3.6倍,其中约30%是气候变暖造成的。”
张小曳说,研究表明,气候变暖对区域性雾霾污染有影响,但没有起到主导作用,污染排放仍是空气污染的主要原因。
为什么冬天会有那么多重污染?
自2013年“大气十条”发布以来,各地纷纷打响蓝天保卫战。现在应该是秋高气爽的季节。为什么会出现重度污染?“不利的气象条件是稳定排放期(如一年的冬季)污染发生的必要外部条件。”张小曳说。
他告诉记者,重污染过程前期通常有一个污染输送阶段,后期有一个污染积累阶段。“在污染形成初期,往往出现以区域气团稳定、水汽凝结率高为特征的不利气象条件。污染积累到一定程度后,气象条件会进一步恶化,形成显著的‘双向反馈’机制。”
生活中,很多人都有这种经历。下午天气本来是轻度污染,但是到了晚上或者晚上就严重了。那么,后期这种“爆发式增长”的罪魁祸首是谁呢?
张小曳指出,正是“双向反馈”机制导致气溶胶减弱了到达地面的太阳辐射,抑制了边界层的发展,显著降低了水平和垂直方向上所有污染物的“稀释”能力,从而导致污染后期PM2.5的爆发式增长。
张小曳建议,污染减排仍应是未来的重点,如控制煤炭消费总量,调整能源结构和产业结构,增加天然气和非化石燃料的使用;发展煤炭清洁利用,特别是加强非发电行业的煤炭清洁利用;进一步推进人为挥发性有机物减排,实现涂料、化工等领域的协同控制;机动车管控,以非道路车辆和大货车为重点;有效控制城市扬尘和畜牧业氨气排放等。