新霾说

正重霾笼罩在广袤的国土,也笼罩在每个人心头。人们对雾霾的态度,从几年前"只要采取措施就一定能够解决"的自信和期待,开始变为"雾霾到底还能不能治好啊?"的困惑和焦虑。从中央到地方各级政府感到压力山大,采取了淘汰产能、超低排放、散煤替代、车辆限行、严格执法、分省督察、质量排名、干部问责等各种强力手段,也是拼了。应对和治理雾霾首先要对雾霾的机理有所认识,科学家们对此已经做了大量研究。在此基础上,这里再做一点探索。根据雾霾的存在状态,我们可以把雾霾分为两大类:第一类是大范围、短时间的大雾霾,特点是:(1)发生范围大,覆盖上百万平方公里国土;(2)PM2.5浓度高,能见度低,感观十分强烈;(3)持续时     

雾≠霾

雾是一种自然现象,是大量微细水滴或冰晶的可见集合体,悬浮在贴近地面的大气中,水分达到90％以上,较潮湿.霾又称灰霾,主要是人为因素造成的,是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的,能使大气混浊,水分含量一般低于80％,相对干燥.如果空气中的水分含量界于80％-90％之间,称为“雾霾天气”.     

四川盆地霾天气变化特征和典型霾过程分析

选用盆地1973-2013年12个气象站的资料,在定义一个适合四川盆地的霾天气识别标准的基础上,分析了四川盆地霾天气的变化特征。并对2013年2月的一次典型霾天气演变过程进行分析,探究霾天气的形成与其它气象因素的关系。结果表明,四川盆地近41 a总平均年霾日为97 d,没有明显的长期变化趋势,但是霾天气的变化可分为3个阶段,第一阶段为1973-1988年,盆地的平均年霾日为90 d,变化趋势为每10 a增加32 d。第2阶段为1989-1999年,平均年霾日可达112 d,没有明显变化趋势。第3阶段为2000-2013年,平均年霾日为95 d,变化趋势为每10 a减少12 d。四川盆地以30°N为界,南部为霾天气多发区域。在霾日的季节分布中,冬季最多,其次是春秋季,夏季最少,而且近40多a来夏季的霾日有增加的趋势。通过个例分析发现,霾天气的产生受低风速的影响最大,相反消散过程中近地面和对流层中层的风速都较高。霾天气发生时大气层结偏稳定,盆地冬天近地面普遍存在逆温现象现象,出现霾天气时逆温层强度明显较高。     

破霾之路——雾锁半边天，治霾不容缓

从2013年1月以来，我国多个地区出现持续大规模的雾霾天气，雾霾覆盖范围涉及17个省市自治区四分之一的国土面积，影响人口约6亿。     

霾天气的危害

霾是一种自然天气现象,好似笼罩在城市上空的雾纱,又称“大气棕色云”。霾的定义是：“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。”有人把灰霾天气误认为是雾,其实这两者是不同的。一般来讲,雾和霾的区别主要在干与湿上,在于空气中水分含量的大小：当空气中水分含量达到90％以上的叫雾;低于80％的叫霾;80％～90％之间的是雾和霾的混合物,但主要成分是霾。霾作为一种自然现象,其形成主要有3方面因素。一是空气的水平流动很弱,使得水平方向小风与静风现象增多。二是大气层垂直方向出现的逆温现象。     

济南秋季霾与非霾天气下气溶胶光学性质的观测

应用黑碳仪和积分浊度计于2009年10月11日至11月18日针对济南市大气气溶胶的光学特性进行了观测.结果显示,观测期间霾天气的散射系数和吸收系数及非霾天气的散射系数和吸收系数平均值分别为(582.5±311)Mm-1、(680.2±47.2)Mm-1和(205.7±134.8)Mm-1、(31.0±25.8)Mm-1.霾天气的气溶胶散射系数和吸收系数分别为非霾天气的2.6倍和2.8倍,单词散射反照率(SSA)也高于非霾天气.霾天气中二次气溶胶生成及黑碳气溶胶聚集是改变吸收系数、散射系数和SSA的日变化趋势的重要原因.此外,估算了观测期间及霾和非霾天气中气溶胶的光学厚度(AOD)分别为0.78,1.14和0.47.后向气流轨迹分析显示,非霾天气的气流主要来自于济南的西北至东北方向,运动速度快;而霾天气的所有的气流均来自于济南西南至东南方向,运动速度慢,当气流经过山东南部的火点时加剧了济南市的霾,并严重影响到该地区大气气溶胶的光学性质.     

湖北省霾日数气候特征及夏季典型霾过程气象因子分析

利用湖北省77个气象站点近30年的霾日统计资料分析霾日数气候特征,结果表明,1981-2013年期间湖北省霾日数显著上升,20世纪90年代最低,21世纪以来最高,2013年达到历史新高;霾日数冬季最多,夏季最少;霾日数较多的地区集中在鄂西北、三峡河谷、鄂东北北部、鄂东南黄石地区一带,这与地形和经济条件密切相关。选取2012年夏季2次典型霾天气过程,分析霾发生的气象成因,研究发现北方污染源,在低层东北气流的引导下,加之本地良好的湿度条件和稳定的逆温层结,共同造成了突发大范围霾天气过程。     

北京的风与霾

正近年来北京市雾霾天气频发,严重影响到市民正常的生产与生活。霾是主要由人类不合理的社会活动造成的细粒子气溶胶污染(主要指PM2.5),雾霾天气除主要受区域大气污染物排放量的影响外,同时亦受众多气象因子的影响,包括温度、相对湿度、气压、风等等。当源排放达到最不利扩散气象条件的容量限值时,开始出现霾天气;当源排放达到一般扩散气象条件的容量限值时,霾天气频发;源排放     

霾与非霾期间汞在不同粒径颗粒物上的分布特征

在我国高速经济增长过程中,霾污染日趋突出,同时大气汞污染也十分严重,而颗粒汞对于汞在大气中的循环演化意义重大.为了探讨霾污染期间汞在不同粒径颗粒物中的分布特征,采用Nano-moudi 12级(6.2~9.9μm、3.1~6.2μm,1.8~3.1μm、1.0~1.8μm、0.56~1.0μm、0.32~0.56μm、0.18~0.32μm、0.10~0.18μm,0.056~0.10μm、0.032~0.056μm、0.018~0.032μm、0.010~0.018μm)大气颗粒物采样器,对上海霾与非霾期间不同粒径大气颗粒物中的汞进行分析.结果表明,颗粒态汞含量与颗粒物含量正相关;采样期间霾天颗粒态汞平均浓度0.31 ng·m-3是非霾天颗粒态汞平均浓度0.11 ng·m-3的2~3倍;霾和非霾天颗粒态汞浓度以及颗粒物质量浓度随粒径分布呈双峰型,霾期间峰值分别出现在0.56~1.0μm粒径段和3.1~6.2μm粒径段,而非霾期峰值分别出现在0.32~0.56μm和3.1~6.2μm粒径段;霾天较非霾天颗粒态汞和颗粒物的粒径分布均出现了向大粒径方向偏移;颗粒态汞主要分布在粒径≤1μm粒子上,能够长时间停留和长距离输送;非霾期间颗粒态汞在颗粒物中的平均含量为0.029 ng·μg-1,而霾期间为0.015 ng·μg-1;霾污染过程中其他污染物迅速成长,而汞成长较慢;霾天积聚核模态粒子中颗粒态汞质量浓度为2.06 ng·m-3,而非霾天为0.55 ng·m-3,积聚态颗粒物的大幅增加,是灰霾形成的主要原因.本地源燃煤等的排放以及风沙扬尘的增加和外地源的输送是导致霾天污染严重的重要原因.     

京津冀区域霾天气特征

汇总京津冀区域内107个地面站的气象资料,利用14时实测的气象要素和天气现象资料对霾日进行判别,统计出各个站点1980~2008年中逐年及各月的霾日数.结果表明,北京、天津、河北霾天气整体变化趋势和波动特征较为相似,且均呈增加趋势,非城区站点平均霾日数明显呈增加趋势,且与市区站点霾日数的差距越来越小.京津冀区域霾日数的月际变化呈明显的双峰特征,即夏季和冬季霾日数较高.空间分布表明,霾日数高值区主要位于北京、天津、保定、石家庄、邯郸和邢台等地.多数站点霾日14时平均风速比非霾日低了1.0m/s以上,14时平均相对湿度则比非霾日高出20%以上.     

沙尘暴、浮尘与霾

<正>沙尘暴由于强风将地面大量尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度小于1.0 km。浮尘尘土、细沙均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10.0 km。浮尘多为远处尘沙经上层气流传播而来,或为沙尘暴、扬沙出现后尚未下沉的细粒浮游空中而成。     

天津地区霾天气特征研究

基于2014~2017年天津地区PM_2.5质量浓度，能见度和相对湿度监测数据开展霾天气特征研究.结果表明：天津中度以上霾过程分为五类：高压后部型，北部弱高压型，低压槽型，均压场型和锋前低压型.在现行标准下，中度霾一般对应重度污染天气，重度霾对应重度到严重污染天气；五级重度污染天气一般有中-重度霾发生，六级严重污染天气有重度霾天气发生.2013年“大气污染防治行动计划”开展以后，天津PM_2.5质量浓度和霾日均显著减少，2017年相比2013年霾日减少了55%，中度及其以上霾日由2013年的41d下降到2017年的20d，下降幅度超过50%.基于实况监测的PM_2.5质量浓度，能见度和相对湿度，可以较好的构建区域能见度计算方程.统计数据显示，其估算的能见度和实况值相关系数为0.94，相对误差为18.6%，非霾日辨识准确率为85%，霾日辨识准确率为95.6%，轻微霾辨识准确率为83%，轻度霾辨识准确率为78%，中度霾辨识准确率为93%，重度及以上霾辨识准确率为94%，对于判断霾等级，有较强的适用性.将该方程与空气质量模式结合开展霾等级预报，2015~2017年24h预报产品检验显示：能见度预报值与实况值相关系数为0.75，预报均值13.9km，实况均值14.1km，相对误差为29.6%，FAC2（预报值在实况值两倍范围内百分比）为98.1%，霾日预报准确率81.4%，霾日漏报率18.6%，霾日空报率20.6%，如果容错1级，轻微霾日预报准确率为96%，轻度霾日预报准确率为85%，中度及以上霾日预报准确率为69%，可有效支撑天津霾等级预报的开展.     

人工降雨除霾的合理性

正PM2.5肆虐,全国多个城市正着手实施人工降雨缓解空气污染,有不少呼声希望将"人工降雨"常态化,作为治理空气污染的首要应急机制。然而,从条件、成本及科学性来说,主要依赖人工降雨来救急"洗天"恐欠考虑。     

治霾切忌乱阵脚

正为尽快改善大气环境质量,太原市政府近日出台《太原市大气环境质量冬防严控十二条措施》,号称史上"最严"防霾令.为了应对重污染天气,不少地方先后实施严格的防霾令,各级政府和有关部门也紧急动员起来,制定并落实各     

南京地区霾天气特征分析

利用南京气象站和江浦、六合、溧水、江宁、高淳等5个南京郊区气象观测站1961～2005年地面气象观测资料,对南京地区霾天气的气候特征、气象要素特征及其成因进行了分析.结果表明,南京地区6站霾天气均呈现出冬季>春季>秋季>夏季的季节特征;南京站45年来年霾日数呈明显上升趋势.能见度与相对湿度呈负相关;霾天气受气象要素的影响,静小风、较高相对湿度有利于霾天气出现.霾天气的增加可能是由总悬浮颗粒物(TSP),尤其是细颗粒物的增加导致的.     

霾与城市化发展的关系

利用遥感夜间灯光数据,结合地面观测资料,以浙江省为例,研究了城市发展与气候条件、大气污染物质量浓度及霾天气之间的关系. 结果表明:当前粗放型城市发展引起的干岛、热岛、低湿、低能见度等气候效应,使1980—2010年杭州年均气温的线性增长率达到0.70 ℃/10 a、风速下降率为0.11 m/(s·10 a)、能见度下降率为1.40 km/10 a,分别高于临安的0.41 ℃/10 a、0.06 m/(s·10 a)、0.92 km/10 a. 城市发展改变大气污染物组成,对于城市化水平较高的杭州,大气中ρ(PM_2.5)/ρ(PM₁₀)的月均值介于0.52~0.69之间,明显高于临安的0.45~0.59,NO₂、SO₂等二次气溶胶前体物的质量浓度也明显高于临安. 浙江省大气中ρ(NO₂)较ρ(SO₂)高,其中临安大气中ρ(NO₂)年均值较ρ(SO₂)高出5.8 μg/m3,杭州的则高出21.0 μg/m3,同时杭州大气中ρ(NO₂)与ρ(SO₂)年均值的比值(1.70)也高于临安(1.57). 城市发展引起的气候效应及大气污染物组成变化可以解释浙江省霾日数与夜间灯光在空间分布和年代际长期变化趋势上的高度一致性. 在空间上,城市发展快、夜间灯光密集的浙北、浙江沿海、金衢盆地也是霾天气高发地区,而1960—2010年年霾日数出现的2个大跃变与改革开放及2000年后城市快速发展阶段相吻合,年霾日数与夜间灯光总灰度值之间的相关系数达到0.99. 研究显示,粗放型城市化发展是当前浙江省霾污染加剧的根本原因.      

刘燕华 随意性政策驱不了霾

单项技术的进步不能解决雾霾的问题。关键是运行系统通畅。 一个科学家发表一篇雾霾成因的文章,就会影响一次治理的决策,造成了认知的混乱和决策的不稳定,直接导致雾霾治理政策充满随意性。这样的调侃让正在牵头研究“空气污染治理”课题组的国务院参事、科技部原副部长刘燕华心有不甘：“历史上,应对大气污染,政策要求和科技进步的共同发力曾取得重要收获,二氧化硫减排就是一个成功案例。”     

驱霾等风靠雨不是长久之计

经常被严重的雾霾天笼罩的北京,最近几天迎来了难得的好天气——在再次经历了一周空气质量频频"爆表"的严重污染之后,一场夜来大雨,使翌日的北京干净无比,PM2.5竟然达到了罕见的个位数!湛蓝的天空,蓝得透亮,蓝得让人心情舒畅。但是,指望这样的天气能够维持许久,甚至维持哪怕一周的时间,恐     

福建沿海城市霾天气特征

利用2006年1月—2010年12月福建省沿海6个城市的能见度、相对湿度、降水、天气形势和大气污染物资料,对霾天气时空变化特征、霾与天气形势的关系进行了分析. 结果表明:宁德市每年霾日数最少,为12～26 d;漳州市霾日数最多,为74～118 d;而福州、厦门和泉州三市的霾日数相近.6个城市霾天气主要出现在12月—次年6月,7—11月霾的出现率极低且均以轻微霾为主,所占比例在85.5%以上;持续时间短暂的霾较多,半天和全天的霾较少. 在暖区辐合、高空槽和变性冷高压3种天气形势下霾出现频率均较高,分别达到21.2%～49.5%、9.1%～42.3%、6.1%～47.5%. ρ(PM₁₀)与能见度的相关系数最高,为-0.44~-0.33,并且各城市霾天气下的ρ(PM₁₀)均明显高于非霾天气;ρ(SO₂)除莆田市外,ρ(NO₂)除漳州市外,其他城市ρ(SO₂)和ρ(NO₂)均为霾天气高于非霾天气.      

京津冀一体化发展 治霾已成共识

<正>在京津冀一体化进程中,人们在谈到GDP成绩单之余,不约而同地公布了治霾成绩单。2014年,北京市PM2.5年均浓度降低了4%,未能达到5%的目标。北京市市长王安顺坦言,目前北京确实不能称为宜居城市。2014年的PM2.5年均浓度,天津同比下降13.5%,河北同比下降12%,并提出今年下降幅度不低于4%。天津市市长黄兴国与河北省长张庆伟在报告治污工作时,均使用了"铁腕"一词。这个作为"强有力手段"的形象指代,与治理环境污染捆绑使