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【转载】雾与霾究竟有哪些区别?  

2015-04-14 11:09:44|  分类: 中国国家地理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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雾与霾究竟有哪些区别?

撰文/单之蔷

雾与霾究竟有哪些区别? - 单之蔷 - 单之蔷的博客

图说:2014年10月16日,上海PM2.5浓度从凌晨起一路飙升,早8时全市平均浓度达152.9微克/立方米,实时空气质量等级达到重度污染,上海浦东陆家嘴高楼群湮没在一片灰暗之中。在今天的认识中,我们能快速判断出照片中为雾霾天气,确切地说是霾天,因为空气内部密度均匀,且看不到明显的边界,颜色呈现出橙灰色。在查阅众多的文献后我们看到霾通常被称为灰霾,从大气物理学角度讲,灰霾是大气中的气溶胶粒子和氮氧化物吸收或散射太阳光,导致视觉障碍的一种大气光学中低能见度现象(其能见度小于10公里)。

雾与霾究竟有哪些区别? - 单之蔷 - 单之蔷的博客
图说:2013年12月5日,雾锁申城,上海市气象台发布大雾橙色预警,外滩沿线白茫茫一片,陆家嘴建筑群若隐若现。这是上海多年来罕见的一场大雾天气。

 

在目前的大多数媒体和普通大众看来,“雾霾”这个词已经成了一个约定俗成的概念,用来特指那种空气污浊、能见度低下的天气现象。而在专家看来,雾与霾是完全不同的两个概念,二者在很多方面有着完全不同的特征。广州暨南大学的吴兑教授是我国最早开始研究雾和霾的学者之一,他对如何区分雾与霾有许多新颖的见解。下面是我对吴兑教授的采访,看专家是如何区分雾与霾的。


 

一,直观上很难区别什么是雾,什么是霾

 

单:过去我以为区分雾与霾并不复杂,现在我觉得这是一件很艰难的事。

吴:雾是微小的水滴或冰晶悬浮在空中,但霾不是。霾可以是一次排放的气溶胶,包括自然成因的沙尘粒子、土壤尘等,也包括人类活动一次排放的颗粒物。更重要的是人类活动排放的气态污染物,通过化学氧化和光化学氧化两种形式形成的二次细颗粒物。

    所谓霾就是一种天气现象,我按北京大学毛节泰先生的思路给灰霾一个定义:灰霾就是细粒子污染在高湿度下形成的低能见度事件。细粒子污染为什么要加上高湿度呢?因为湿度高,细微粒子吸湿增长对能见度恶化贡献非常大,如果都是干粒子反而公众直观上看到的能见度降低不会很严重,所以会觉得霾不是很重。当湿度比较高的时候它就显得更加严重。从上可以看出霾和雾的组成和形成原因完全不同。

 

单:但我觉得很难这样截然分清,从雾的定义中,已经埋下危机了。形成雾需要有凝结核,这凝结核就是空气中的细微小粒子,这种小粒子其实也是霾的组成成分。因此雾中本来已经包含了霾,除了像南、北极这样的清洁地区,城市中不会有百分之百的由水滴组成的雾。雾与霾的组成成分虽然不同,但这些不同都是人直观看不到的。人们直观看到的无论雾还是霾,都是一种混浊朦胧的东西。虽然定义中规定了霾的能见度小于10公里,雾的能见度小于1公里,但霾的小于10公里包含了小于1公里,因此当霾很严重,能见度小于1公里时,直观上很难区分什么是雾,什么是霾,难就难在没有一个能够检测的量的标准。这不像空气质量指数,可以量化,比如实测PM2.5的浓度。

   我看到各地气象站的观测员在区分雾和霾时,实际依靠的手段是测量大气中的相对湿度,因为这是可以用仪器测量的。我看你调查了一些地方的气象观测站点,观测员们依照的标准很不相同。有的把相对湿度大于58%就划为雾,有的把大于60%就认定为雾。我咨询过一个气象部门的专家,他说虽然国家至今还没有给出一个判定雾和霾的相对湿度标准,但实际观测中预报员用75%作标准。大于75%就是雾,小于就是霾。

吴:我认为这些相对湿度的标准都太低了。我们知道相对湿度就是一个衡量空气中的水汽是否接近饱和凝结成水滴的程度。理论上100%才能形成水滴,也就是生成雾,但实际观测中,相对湿度达到95%以上就可以形成雾,WMO(世界气象组织)区分雾与霾的相对湿度限值是95%,我国很快会制定新的霾观测行业标准,很可能采用WMO的相对湿度限值95%。

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单:但是有的专家说,你把相对湿度的标准定得这么高,会产生不公平。相对湿度的标准定低了,

就把许多霾当成了雾,定高了就把许多雾当了霾。看来把相对湿度定多少,是一个很艰难的事。

吴:区分霾和雾需要尊重基本的科学原理,相对湿度达到100%以上才能发生凝结是18世纪经典的物理学定律。我提出一个“干霾”与“湿霾”与雾区分的模型,以相对湿度80%为标准划分干霾与湿霾,以相对湿度95%划分湿霾与雾。

 

雾与霾究竟有哪些区别? - 单之蔷 - 单之蔷的博客
图说:2014年11月21日,沈阳出现大雾天气,市气象台先后发布了大雾黄色预警、橙色预警和红色预警,沈阳周边多条高速公路因大雾封闭,桃仙国际机场因大雾处于封闭状态,市区居民出行也受到严重影响。这一天对气象观测研究来说具有重要意义,因为近十年来城市中已经很难记录到真正的雾出现,如今的城市已被霾统治。当天的记录显示,城区最小能见度不足50米,这符合雾的能见度小于1公里的标准,从当时在城市高处拍摄的照片来看,雾的边界清晰,起伏明显,分布高度百米以下,很多高层建筑的楼顶漂浮在雾海之中。

 

二,能够叫“雾霾”的,全国只有五个样品

 

单:我看你在文章中说到雾的时候,说现在的雾也是污染的,也是很脏的。你说的这个“脏雾”不就是“雾+霾”——“雾霾”吗?

吴:对,但是这种天气很罕见。广州大概2005年出现过一次,我们采了样品,像墨汁一样,样品非常难采,我们在南岭采集雾水样品,5分钟可以采60毫升,可是在广州,24小时才10毫升,说明城市雾含水量非常少。这种雾加霾在城市区域出现很难,几乎十年一遇,但是遇到的时候它已经不干净了。因为在形成雾的过程中,如果水汽供应量非常大,它已经把霾作为凝结核溶在雾里面,而污染物浓度比正常的雾还是高得多。我们原来想起个名字叫“污染雾”,但是后面看实际的意义并不大,它出现的几率很低。我们2005年在广州取了雾水样品,2006年在南京也有学者取到同样的样品,2010年上海复旦大学在黄山取到了雾水样品,在上海某地也取到了雾水样品,污染物浓度都不低。早期还有在闽南的一座山上取得了雾水的样品。前辈科学家在北京坚持10年之久,都没有采集到足够分析的雾水样品,正式发表的到今天才五个样品。

 

单:总共才有五个样品可以称为雾霾——雾+霾的样品?

吴:对。

 

 

 

 

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