什么是雾霾及其组成部分 雾霾天气形成的原因

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  什么是雾霾?

  在日常生活中,人们通常用雾、霭、灰霾等词来形容空气湿度较大并且能见度较低时的天气状况。然而雾、霭和霾这三个表示天气现象的词其实具有不同的含义。

  雾是气温低于露点时,近地面空气中水汽凝结而形成的,如果雾升高离开地面就变成了云。它是一种由大量水滴或冰晶微粒组成的乳白色的悬浮体系,空气相对湿度接近100%,在工厂附近等悬浮颗粒物浓度较大的地方,则会呈现出土黄灰色。雾的产生会使空气的水平能见度降低,据此又可以区分为轻雾、雾、大雾和浓雾。轻雾通常在早晚产生,水平能见度在1~10公里;雾的能见度在0.5~1公里;大雾的能见度在100~500米;浓雾时能见度小于100米。

  霭在汉字字典中的解释是云气和轻雾,在气象学中则指的是气体中悬浮有微小水滴的现象,当霭出现时,水平能见度一般比雾出现的时候要高,通常在10公里以上。由于目前城市空气中悬浮颗粒物较多,提供了大量的水汽凝结核,因而霭出现的也较多,据报道,深圳市一年当中有100多天都出现了霭这种天气现象。但是霭是一个不大严格的概念,因而在气象学中较少用到。

  霾这个字在史书中是用来表示有风沙的天气的,有“风而雨土为霾”之说。在气象学中霾是一种天气现象,是指大量极细微的干尘粒均匀的浮游在空中,使水平能见度小于10公里的空气普遍混浊现象,霾使远处光亮物体微带黄、红色,使黑暗物体微带蓝色,当水汽凝结加剧、空气湿度增大时,霾就会转化为雾。霾的形成与污染物的排放密切相关,城市中机动车尾气以及其它烟尘排放源排出粒径在微米级的细小颗粒物,停留在大气中,当逆温、静风等不利于扩散的天气出现时,就形成霾。

  总的来说,在出现上述三种天气现象时,空气都比较混浊,颗粒物污染较为严重,空气质量较差,特别是霾和浓雾的天气,因此应尽量避免在此期间进行户外活动。

  雾霾的基本信息

  霾:也称灰霾(烟霞) 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,视野模糊并导致能见度恶化,如果水平能见度小于10000米时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾(Dust-haze),香港天文台称烟霞(Haze)。[3]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(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)。一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的,相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的,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,但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚,可达1-3公里左右。霾与雾、云不一样,与晴空区之间没有明显的边界,霾粒子的分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1-2微米左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,[4]因而霾看起来呈黄色或橙灰色。

  雾: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,是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。雾的存在会降低空气透明度,使能见度恶化,如果目标物的水平能见度降低到1000米以内,就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结(或凝华)物的天气现象称为雾(Fog);而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(Mist)。形成雾时大气湿度应该是饱和的(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)。就其物理本质而言,雾与云都是空气中水汽凝结(或凝华)的产物,所以雾升高离开地面就成为云,而云降低到地面或云移动到高山时就称其为雾。一般雾的厚度比较小,常见的辐射雾的厚度大约从几十米到一至两百米左右。雾和云一样,与晴空区之间有明显的边界,雾滴浓度分布不均匀,而且雾滴的尺度比较大,从几微米到100微米,平均直径大约在10-20微米左右,肉眼可以看到空中飘浮的雾滴。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。

  随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。近期我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。

  灰霾:灰霾又称大气棕色云,在中国气象局的《地面气象观测规范》中,灰霾天气被这样定义:“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象,使远处光亮物微带黄、红色,使黑暗物微带蓝色。”目前,在我国的部分区域存在着4个灰霾严重地区:黄淮海地区、长江河谷、四川盆地和珠江三角洲。

  霾与雾的区别

  一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的,相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的,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,但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚,可达1-3公里左右。霾与雾、云不一样,与晴空区之间没有明显的边界,霾粒子的分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1-2微米左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色。

  雾霾形成有三个要素:一是生成颗粒性扬尘的物理基源。我国有世界上最大的黄土平高原地区,其土壤质地最易生成颗粒性扬尘微粒。二是运动差造成扬尘。例如,道路中间花圃和街道马路牙子的泥土下雨或泼水后若有泥浆流到路上,一小时干涸后,被车轮一旋就会造成大量扬尘,即使这些颗粒性物质落回地面,也会因汽车不断驶过,被再次甩到城市上空。三是扬尘基源和运动差过程集聚在一定空间范围内,颗粒最终与水分子结核集聚成霾。目前来看,在我国黄土平高原地区 350多座城市中,雾霾构造三要素存量相当丰裕[1]。

  其实雾与霾从某种角度来说是有很大差别的。 比如:出现雾时空气潮湿;出现霾时空气则相对干燥,空气相对湿度通常在60%以下。其形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于10KM的空气混蚀的现象。符号为“∞”。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化,空气团较稳定时,持续出现时间较长,有时可持续 10天以上。由于雾霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象,都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度小于10KM。有时使气象专业人员都难于区分。必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素来综合分析判断,才能得出正确结论,而且雾和霾的天气现象有时可以相互转换的。

  霾在吸入人的呼吸道后对人体有害,长期吸入严重者会导致死亡。

  导致雾霾天气形成的原因

  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。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1KM。当有效水平能见度1-10KM时称为轻雾。

  ‘雾’和‘霾’实际上是有区别的。国家气候中心气候系统监测室高级工程师孙冷指出,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;而灰霾的形成主要是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果,其成因有三:

  ——在水平方向静风现象增多。城市里大楼越建越高,阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱。静风现象增多,不利于大气中悬浮微粒的扩散稀释,容易在城区和近郊区周边积累;

  ——垂直方向上出现逆温。逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空,这种高空的气温比低空气温更高的逆温现象,使得大气层低空的空气垂直运动受到限制,空气中悬浮微粒难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面。

  ——空气中悬浮颗粒物的增加。随着城市人口的增长和工业发展、机动车辆猛增,导致污染物排放和悬浮物大量增加,直接导致了能见度降低。

  实际上,家庭装修中也会产生粉尘“雾霾”,室内粉尘弥漫,不仅有害于工人与用户健康,增添清洁负担,粉尘严重时,还给装修工程带来更多的隐患!

  雾霾天气形成是汽车尾气排放的原因么? 包括我们汽车行业的人包括汽车媒体的人不太同意说汽车不好,这些年汽车技术进步还是明显的,屎盆子往往扣在汽车身上是让人接受不了的。北京雾霾,汽车不是罪魁祸首,后来我把标题改了,这个不是特别客观。我讲了北京雾霾汽车是罪魁但是不是祸首,至少汽车要承担一部分责任的。刚才讲到20%,过去有看到过 30%,但官方数字22%,北京媒体曾做了一个标题,北京雾霾,北京的车,天津的油,河北的煤,做的标准我看了,印象很深。但是不是那么准,但是很形象,说明了很多问题,有分担率。这个大的分担率上汽车是跑不掉的,但是同时也要看到油的问题,油的问题直接拖累了汽车排放,这里说汽车必须要说油。

  据国家气象局网站消息,从中国气象局2月新闻发布会上获悉,入冬以来,中东部大部地区雾霾频发,雾霾日数普遍在5天以上。气象专家表示,造成雾霾天气偏多、偏重的原因主要有以下三方面:

  一是1月影响我国的冷空气活动较常年偏弱,风速小,中东部大部地区稳定类大气条件出现频率明显偏多,尤其是华北地区高达64.5%,为近10年最高,易造成污染物在近地面层积聚,从而导致雾霾天气多发;

  二是我国冬季气溶胶背景浓度高,有利于催生雾霾形成;

  三是雾霾天气会使近地层大气更加稳定,会加剧雾霾发展、加重大气污染。雾霾天气形成既受气象条件的影响,也与大气污染物排放增加有关,建议进一步加大大气环境治理和保护力度,特别是要加强多部门会商联动,完善静稳天气条件下大气污染物应急减排方案,以防范和控制重污染天气的出现。

  据悉,入冬以来,河北南部、北京、山西东部、山东、河南、安徽、江苏、上海、浙江、福建、湖北、湖南、江西大部、广东西部、广西东部及四川和云南局部等地有10~20天,其中江苏大部在20天以上。相比于常年同期,河北南部、北京、天津、山东、河南北部、安徽、江苏、上海、浙江、广东、广西东部等地偏多在1天以上,其中北京、天津、安徽大部、上海等地偏多3~8天,山东北部、安徽东北部、江苏大部、浙江北部及广东南部偏多超过8天。华北南部及江苏中部、四川东部、重庆西南部、贵州西部等地有8~15天能见度不足1000米,河北南部、山东西北部、四川东部等地部分地区有5~12天能见度不足500 米。


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