绵阳城区秋冬雾霾天气与气溶胶的相关性及其影响分析

绵阳城区秋冬雾霾天气与气溶胶的相关性及其影响分析

张新华1张洪瑜2陈梁勋1

（1绵阳市气象局，四川绵阳621000；2四川省江油市气象局，四川江油621700）

摘要：文章探讨了气溶胶、雾霾天气的本质以及之间的关系。近年来雾霾天气的频发，对民众生产生活产生巨大影响。本文根据绵阳城区2017-2018年空气质量以及气溶胶和雾霾的本质及产生原因使用查阅文献和收集部分数据的方法来研究此问题。结果表明：空气中形成的高浓度气溶胶遇到静稳天气后将会导致雾霾天气；当出现一定风速和降水能减轻雾霾天气的发生和发展。

关键词：城市；雾霾；气溶胶；污染；关系；措施

1雾霾与气溶胶的定义

①雾：是在秋冬季节，在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下，如果近地面空气冷却至某种程度时，空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中，使地面水平能见度下降，这种天气现象称为雾。

②霾：是指原因不明的大量烟、尘粒或者盐粒等微粒悬浮而形成的天气浑浊现象，是大气污染所致。可以是秋冬时节，也可以因为污染严重出现在其它小风少雨的任何季节。

③气溶胶：是由固体或者液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。主要包括沙尘、碳、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和海盐

雾和霾的区别可以从空气的相对湿度做出判断。通常在相对湿度大于90%称之为雾；小于80%时称之为霾。80%-90%之间则为雾霾混合物。

雾和霾的本质都是气溶胶，只是浓度比普通的气溶胶更高，影响范围非常大，同时会对人类正常的生产生活产生巨大的不好的影响。

2认识气溶胶

简单的说气溶胶就是多种固体的微粒或者液体微小颗粒散布在空气中所形成的。这些微粒的直径在100-10000纳米之间。近年来根据颗粒物大小又把气溶胶分为PM2.5和PM10.

①PM2。5：是指大气中空气动力学当量直径≤2.5μm微米的悬浮颗粒物，也称为可入肺颗粒物。

②PM10：是指大气中空气动力学当量直径为≤10μm微米的悬浮颗粒物，它可以通过呼吸进入人体的上下呼吸道，故又名可吸入颗粒物。

气溶胶是胶体的一种，所以具有丁达尔效应。气溶胶质点能发生光的散射，这是使天空成为蓝色，太阳落山时成为红色的原因。气溶胶粒子具有分布不均匀、变化尺度小、复杂性的特点，多集中在大气的底层，对云的凝结核、雨滴、冰晶形成，进而对降水的形成起到及其重要作用。

3绵阳城区雾霾天气的成因分析

3.1大气环流异常导致静稳天气增多，容易形成雾霾

静稳天气是指当大范围近地面大气层持续或者超过24小时出现气压场比较均匀、静风或者风速较小的天气。当气压场比较均匀时，空气流动减慢，污染气体（微小颗粒）无法散发出去而与水汽聚集在一起形成气溶胶。产生雾霾现象。绵阳城区秋冬季节，特别是冬季出现大雾天气比较多，当然，仅仅是大雾天气是冬季的正常天气现象，如果出现无风、少雨，天气静稳且持续时间较长的时候，因空气中各种杂质混合，气溶胶浓度增加，就会产生较严重的雾霾天气现象。

风速很小或者静风时，即使相对湿度不太高，但由于保持比较静稳的大气状态，气溶胶浓度也会比较高。

3.2污染加重，导致大气气溶胶浓度增大

大气气溶胶是悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称，主要包括沙尘、碳（有机碳和黑碳）硫酸盐、硝酸盐、铵盐和海盐六类。人类生产活动更加频繁，致使土地荒漠化更加严重。沙尘暴、焚烧秸秆以及工地扬尘等使得空气中的沙尘含量增加。工业废气以及汽车尾气的排放使得空气中二氧化硫、含氮氧化物增多。多种原因使得大气气溶胶浓度急剧增大，导致雾霾天气的发生。

污染加重、即使有一定风速，风速不大，在1-2米\秒，相对湿度很高的情况下；气溶胶浓度增加仍然很高。

3.3风速和降水对空气质量的改善有较明显作用

2018年4月12-13日，风速5-8米/秒。小雨，说明出现较大风速和适量降水能减轻雾霾天气的发生和发展，空气质量改善特别明显。

4气溶胶与雾霾天气的关系

雾和霾的本质都是气溶胶，但浓度比普通气溶胶更高，影响范围非常大，可以是一个省，甚至是几个省的范围。同时会对人类正常的生产生活产生巨大的不良影响，空气中形成高浓度气溶胶在遇见静稳天气后容易导致雾霾天气。其本质是因为人类对自然的破坏，是导致雾霾天气频发的重要原因。

2017年12月29日的极重污染影响范围就是甘肃和四川两省数个地市州，虽然有2-3米/秒的风速，但湿度较大，而且污染物颗粒大，由于风速的原因，传播速度快，影响范围广；特别是PM10升高很多。

2017年12月29日早上空气质量突然巨变。29日早上绵阳城区PM2.5和PM10逐渐升高，根据了解，是因为受甘肃高空吹过来的沙尘影响，由于沙尘颗粒物较大，到14时左右，绵阳城区PM10达到500左右，PM2.5值在150-250之间.广元、绵阳、德阳、成都空气质量极重污染，全川空气质量都受到不同程度影响,过程持续时间长，影响范围广，危害及大。2018年1月1日基本恢复到正常状态。由于颗粒物比较大，PM2.5和PM10变化曲线分离特别明显。

人类应该减少对传统石化能源的使用或者改变现有的能源结构---使用不会产生现有废气的能源如天然气等。如果空气中的气溶胶浓度不下降，雾霾天气还会更加频繁的发生。与此同时，也应提高植被覆盖率，减少沙尘暴等恶劣天气现象的发生。做好工地的防尘工作，减少城市中的扬尘，空气中沙尘的减少也会减少雾霾天气的发生。

5减少雾霾产生采取的措施

2017年是“大气十条”收官之年，绵阳城区2017年空气质量有效监测为361天，优良天数达到295天，污染和轻度天数为66天，超标污染物主要是颗粒物和臭氧。为减少雾霾的产生，主要做了以下工作：（1）关停超标污染企业，改造部分企业工艺流程，使用清洁能源。（2）强力推进秸秆焚烧和综合利用，秸秆综合利用常年在90%以上。（3）深化机动车改革，淘汰黄标车和排放不达标的老旧车近2万辆。（4）开展人工降雨工作，增加城市洒水次数，尽可能缓解污染。（5）落实机动车限行等措施。

目前人类正常却又频繁的生产活动以及大量的以牺牲环境为代价来实现高速发展的疯狂行为正在为人类未来生存环境留下巨大的隐患。雾霾只是大自然对人类活动的抗议之一。越来越多不正常的自然现象在为人类敲响警钟。爱护环境、保护大自然是我们这一代人应尽的责任。

参考文献

[1]中国气象局。地面观测规范，霾的观测和预报等级，中华人民共和国气象行业标准（QX/T113-2010）。2010

[2]张建忠、孙瑾、缪宇鹏，雾霾天气成因分析及应对思考[J]。中国应急管理，2014.01.17