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气象科普知识:雾霾

媒体:铜川气象  作者:铜川气象 2015/3/7 23:08:50

  雾霾,顾名思义是雾和霾。但是雾是雾,霾是霾,雾和霾的区别很大。
    二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成,前两者为气态污染物,最后 
    一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为PM,北京监测的是PM10,也就是直径小于10微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物,又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。城市有毒颗粒物来源:首先是汽车尾气。使用柴油的大型车是排放PM10的“重犯”,包括大公交、各单位的班车,以及大型运输 卡车等。使用汽油的小型车虽然排放的是气态污染物,比如氮氧化物等,但碰上雾天,也很容易转化为二次颗粒污染物,加重雾霾。
    其次是北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气。
    第三是工业生产排放的废气。比如冶金、机电制造业的工业窑炉与锅炉,还有大量汽修喷漆、建材生产窑炉燃烧排放的废气。
    第四是建筑工地和道路交通产生的扬尘。
    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,多出现于秋冬季节(这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一),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)。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。[1]
    霾——霾(mái),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)。[1]
    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,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。
    形成原因和条件 
    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,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,还给装修工程带来诸多隐患。
    危害区分

    随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中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”。其实雾与霾从某种角度来说是有很大差别的。譬如: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。由于阴霾、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。
    自我防护

    1、雾霾天气少开窗

    雾霾天气不主张早晚开窗通风,最好等太阳出来再开窗通风。
    2、外出戴口罩
    如果外出可以戴上口罩,这样可以有效防止粉尘颗粒进入体内。口罩以棉质口罩最好,因为一些人对无纺布过敏,而棉质口罩一般人都不过敏,而且易清洗。外出归来,应立即清洗面部及裸露的肌肤。
    3、多喝桐桔梗茶
    桐桔梗茶有清火滤肺尘功能,可以有效的协助人体排出体内积聚的PM2.5颗粒物及其他有害物质。具体可参考桐桔梗茶的百度百科介绍。
    4、适量补充维生素D
    冬季雾多、日照少,由于紫外线照射不足,人体内维生素D生成不足,有些人还会产生精神懒散、情绪低落等现象,必要时可补充一些维生素D。
    5、饮食清淡多喝水
    雾天的饮食宜选择清淡易消化且富含维生素的食物,多饮水,多吃新鲜蔬菜和水果,这样不仅可补充各种维生素和无机盐,还能起到润肺除燥、祛痰止咳、健脾补肾的作用。少吃刺激性食物,多吃些梨、枇杷、橙子、橘子等清肺化痰食品。
    6、易引发心血管疾病
    雾霾天气是心血管疾病患者的“健康杀手”,尤其是有呼吸道疾病和心血管疾病的老人,雾天最好不出门,更不宜晨练,否则可能诱发病情,甚至心脏病发作,引起生命危险。专家指出,之所以说雾天是心血管疾病患者的“危险天”,是因为起雾时气压低,空气中的含氧量有所下降,人们很容易感到胸闷,早晨潮湿寒冷的雾气还会造成冷刺激,很容易导致血管痉挛、血压波动、心脏负荷加重等。同时,雾中的一些病原体会导致头痛,甚至诱发高血压、脑溢血等疾病。因此,患有心血管疾病的人,尤其是年老体弱者,不宜在雾天出门,更不宜在雾天晨练,以免发生危险。
    解决方式

    2013年1月15日中国科协组织召开的“科学家与媒体面对面”活动上,中国科学院大气物理研究所研究员王庚辰说,出现如此严重雾霾,最根本原因是污染排放的增加;其次是大气自净能力衰减。原本污染物排放到大气后,在一定限度内,大气可通过本身的物理、化学反应,把污染物稀释和消化掉,使大气质量达标。“北京三面环山,每年有1/3时间,气象条件非常不利于污染物的扩散。也就是说,在1/3的气象条件下,北京非常容易形成重污染天。”
    中央气象台首席预报员马学款认为,通过人工降雨、消雾或刮大风来消除污染“既不经济也不现实”。他表示,根据已有的科技水平,人工降雨消雾都只能在局部的很小范围内进行,并且时间短暂,效果也不明显。“况且,动辄数千万的花费也难以承受。”
    “减少污染源,削减大气污染物是解决雾霾的根本之道。”王庚辰说。北京市经济信息化委副主任李洪说,据《关于北京市空气重污染日应急方案》,在重点排减企业中,北京共有58家企业实现了停产,完全切断了污染源;41家企业通过降低生产负荷,减少污染供需,实现30%以上的污染减排;强联水泥、平谷水泥二厂等均实现全部停产,水泥行业也实现了30%以上的减排任务。
    黄土平高原地区的城市应该以防范颗粒性扬尘污染为环境保护第一要义。但纵观我国黄土平高原的各大中城市,防范扬尘构造的有意识设计几乎为零。例如,为了最大限度降低市区汽车车轮和路面尘埃的接触频率和面积,应将花圃和马路牙子做得比汽车通行的路面低,这样雨浆水和污染洒水就会从马路中间流向花圃下的土壤。然而遗憾的是,我们在350座城市很少观察到这种防范颗粒型扬尘污染的设计。同样,为了最大限度隔绝城外车辆和施工车辆带来扬尘,可以在城外带尘车辆(运煤车和其他长途车等)入城时在城市关口收费站边设立喷水清洗轮胎、底盘的环节,在城内施工车辆进入马路时设立遮盖和清洗轮胎、底盘的环节,但很多城市往往只有入城后的终端罚款机制而没有入城时的清理预防机制。可见,城市基础设施建设缺乏扬尘构造治理要求,缺乏预防机制的行为才是构成雾霾形成的第一源头,施工工地和经济发展数量及规模仅仅是二阶污染。
    我国不少城市环境治污目标仍然偏离颗粒性雾霾治理。多年来,我们在环境治污方面向西方标准看齐,如长期把欧2、欧3、欧4甚至欧5标准付诸监管细则,不符合上述排污尾管标准的车辆不能出厂,不达标的烟囱推倒、迁移,但这些管理细则只是对气体性污染有效。对于颗粒性污染大户——黄土平高原地区污染构造形成的任何理解,几乎仍在我们城市管理部门的理解能力之外。
    同时,雾霾的出现还在于在深层制度的缺失。长期以来,我国城建基础设施和园林绿化招投标过程都是“手拉手”式的场外交易,招来招去都是那几个关系实体,外部先进的管理和竞争技术以及环境保护、污染治理观念进不到这种半公开式的双边交易过程来。雾霾其实是这种深层制度缺失后长期累积的外观现象。
    治理雾霾不能单是环境保护部门的任务,地方政府和中央政府都应该尽快建立符合中国地理现实的防治颗粒型污染通则和落实细则,督促城市管理部门和建设部门按照标准落实,并尽快将上述细则落实到城市建设、园林绿化招投标过程中,开放相关关联要素市场,推动施工单位、部门按照环保理念施工建设。最后,为普通老百姓修好马路牙子的提案、建议也应出现在两会代表、委员的视野当中,带动社会从细微处着手治理雾霾。只要我们能够在城市雾霾治理目标和流程设计上对症下药,雾霾的严重程度将在3-5年内下降85%左右。
    国家领导人关注

    温家宝:应对雾霾天用行动让人民看到希望.
    2013年1月24日至29日,国务院总理温家宝在中南海主持召开三次座谈会,听取各界人士对《政府工作报告(征求意见稿)》的意见和建议中国城市低碳经济网温家宝表示,最近的雾霾天气对人们生产生活和身体健康都造成影响,我们应该采取切实有效的措施,加快推进产业结构和布局调整,推进节能减排,建设生态文明,用行动让人民看到希望。
    温家宝说,这是本届政府最后一份工作报告,我们一定善始善终做好工作,虚心听取大家的意见,认真负责地对政府今后工作提出建议。在各民主党派、全国工商联负责人和无党派人士座谈会上,万鄂湘、张宝文、陈昌智、严隽琪、陈竺、万钢、韩启德、林文漪、王钦敏和胡四一着重就落实“三农”政策、积极稳妥推进城镇化、优先发展教育、加快医药卫生体制改革、迎接新技术革命、支持发展小微企业、发挥社会组织作用、加强大气污染治理等发言。城镇化是说得最多的话题。温家宝说,大家谈得语重心长。城镇化要避免走弯路,科学规划非常重要。要坚持城乡建设一体化,真正把农村建设好。
    李克强谈空气污染治理:我们必须有所作为
    一段时间,我国中东部地区持续雾霾天气,中共中央政治局常委、国务院副总理李克强今天(15日)上午在出席会议时谈及空气污染治理问题。
    他指出,在这一过程中,我们及时并如实向公众公开了PM2.5的数据。积累问题是个长期过程,解决问题也需要一个长期过程,但是我们必须有所作为!我们一方面要加大环保执法和其他相关方面的工作力度,另一方提醒公众加强自我防护。这件事需要树立全民意识,需要全民参与,共同治理。
    据中国城市低碳经济网记者了解,中国副总理李克强曾在北京出席中国环境与发展国际合作委员会2012年年会时表示,环境问题已经成为重要的民生问题,中国政府将加大污染治理力度,从2013年起,将在京津冀等地开展PM2.5监测并公布信息。“人们希望安居乐业增收,也希望天蓝地绿水净,作为政府,有责任调动各方面的力量,加大污染治理的力度。从2013年起,中国将在京津冀、长三角、珠三角区,以及省辖市、省会城市开展PM2.5监测,并将公布信息。这虽然是一个指标,但是有标志性的意义,对我们的工作也有鞭策的效应。”
    李克强坦言,资源相对不足、环境容量有限已经成为中国的基本国情,成为发展的短板,而大力推进生态文明建设就是要打破这一瓶颈的制约。他表示,十二五期间,中国将调动3.4万亿人民币资金投放到生态环保的领域,将以节能减排作为结构调整和创新转型的重要突破口,到2015年使单位GDP的二氧化碳排放比2010年下降17%。
    雾霾天如何护肤

    做隔离霜
    出行的时候虽然紫外线比较弱了,但是由于雾霾的到来就让隔离霜派上用场了,出行的时候一定要涂上隔离霜,而且到中午休息的时候还要洗掉隔离再次涂抹,这样既可以减轻肌肤的负担又可以有效的防止雾霾组成物质被肌肤吸收。
    多做清洁
    因为肌肤表面的毛孔本身就是比较小的护肤窗口,但是由于雾霾的颗粒以及二氧化硫、二氧化氮等物质紧肤肌肤内部这会让肌肤背部发生反应生成异色物质是小,还有可能让肌肤从深处受到损害。所以一定要多做清洁。(这里提醒大家每次清洁之后定要做隔离)。
    增加抵抗力
    固体颗粒我们可以在肌肤表面阻止,但是二氧化硫与二氧化氮是气体形式的,又加上我们的肌肤毛孔也是供氧呼吸的一部分,所以很难阻止,但是我们会发现给肌肤很好的营养成分,这样让肌肤适当的增加抵抗力,这样不管是什么物质都可以在肌肤内部打包排出来(所以这段时间清洁很重要)。
    补水抗霾
    一定要做好补水,只有做好补水,肌肤表面的皮脂膜才能高效率的阻止各种对肌肤伤害的环境,所以每次清洁之后首先补水护肤,简单做完之后再是隔离(切记)。
编辑本段雾霾天气吃什么雾霾干燥的天气会对肺脏造成损伤。冬季适当调节饮食,可达到清肺、润肺、养肺的功效。

    雾霾天气吃什么
    补充维生素
    多吃豆腐、雪梨。雪梨炖百合能够达到润肺抗病毒的效果。缺乏维生素A,会使呼吸道上皮和免疫球蛋白的功能受损,容易引起呼吸道感染
    清肺食品
    木耳除了预防心血管疾病,也能起到清理肠胃的作用
银耳、莲子、百合等,冬季食用这些食物,具有清肺、润肺和养肺的效果
    吃菌类抗过敏
    同时还可以煮下南瓜金针菇汤,金针菇和南瓜都有抗过敏的效果
    水果
    多吃些富含维生素、植物化学成分的蔬菜水果,如葡萄、橘子、紫甘蓝、紫薯、番茄等
    雾霾有了责任者雾霾天气的数次来袭,将中国的石油企业推上了风口浪尖,而中石化在否认祸首质疑之后,又将矛头指向了国家油品标准。
    2013年1月31日,中石化董事长傅成玉在京表示,炼油企业是雾霾天气直接责任者之一,但这并非因油企质量不达标,而是我国标准不够,只有北京推行含硫量在10ppm以下的欧Ⅴ,但全国普遍为150ppm的欧Ⅲ,标准不提高,设备改造就上不去。
    追查原因
    1月份中国大部分地区多次出现大范围的雾霾天气,北京更是连续四次遭遇侵袭。而雾霾的形成和空气污染的加剧息息相关。监测数据显示,机动车尾气是PM 2.5颗粒的重要来源之一。在尾气的污染物中,以含硫排放物为主。
    油品质量问题再次成为关注的焦点。按照我国成品油排放标准,以硫含量来看,京Ⅴ标准硫含量要低于10ppm,国Ⅳ标准要低于50ppm,国Ⅲ标准要求低于150ppm。但据了解,除了北京使用了京Ⅴ标准汽柴油,上海、珠三角、江苏等地也实施了国Ⅳ标准油品外,全国大部分地区的油品实施的仍是国Ⅲ标准。
    而美国、欧洲实施的成品油排放标准硫含量分别是低于30ppm、10ppm。这意味着,北京油品质量与欧洲相当外,大部分地区(国Ⅲ)油品的硫含量确实是欧洲的15倍,是美国的5倍。
    在雾霾天气的压力之下,国家开始加快油品升级的脚步,要求自2013年起全国车用汽油需置换至国Ⅳ标准,过渡期至年底12月31日;而从2013年7月起国内流通的国标柴油需全部升级到国Ⅲ标准。
    具体来看,国家计划于4月1日起,在海南全省封闭推行国Ⅳ汽柴油。2013年6月底前,在浙江全省封闭施行国Ⅳ标准的汽柴油。另外,从2013年7月1日起,南京市场中石化、中石油下属加油站或全面销售国V标准柴油。上海计划在2013年推行沪Ⅴ标准汽柴油。
    利益使然
    “虽然金陵石化炼厂和上海的两家炼厂达到了生产国V标准柴油的能力。但实际推行或遭成本价格上涨的阻碍。从国Ⅲ质量标准升级为国V标准,成本价格将会有大幅提升。如果届时国家不上调国内汽柴油零售价格,油品质量升级的时间或将有所推迟。上海推行国Ⅳ标准汽柴油及南京推行国Ⅳ标准汽油时就曾遇到这个问题。”息旺能源分析报告指出。
    中宇资讯分析师高承莎持相同的看法,她认为,除了这个阻碍,市场接受也需要时间。油品升级之后,对应的销售价格上涨,消费者消费负担加大,一定程度上抑制其消费积极性,且高价打压业者操作热情,市场投机性需求也相应减少。从众多因素考虑,国内成品油升级大业仍任重道远,需要各方利益的平衡。
    更多影响

    在雾霾天气开始不久,多支环保股涨停。不仅如此,这次雾霾天气还造成了更远的影响,它让所有人深刻地开始了反思:无节制的发展将会怎样?我们真的要像1952年伦敦烟雾事件那样,造成了惨痛的教训才会亡羊补牢?我们应该怎么做?国外的

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