張楠

霧霾為何沒(méi)有“就地消失”

張楠

等風(fēng)來(lái)，是霧霾時(shí)人們的焦灼期盼。然而不同于2017年1月8日霧霾結(jié)束時(shí)的大風(fēng)，在2016年12月22日和2017年1月2日，北京居民普遍感到疑惑：沒(méi)有風(fēng)、沒(méi)降溫，霧霾就這么不見(jiàn)了？那么，是否可以從霧霾“就地消失”事件中汲取靈感，開(kāi)發(fā)出有效的治霾手段？相關(guān)推測(cè)在朋友圈得到大量轉(zhuǎn)發(fā)。

就此，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授蔣大和提出質(zhì)疑：霧霾消散過(guò)程應(yīng)當(dāng)放在三維空間來(lái)解釋?zhuān)@次是復(fù)雜的鋒面過(guò)程發(fā)揮了作用。

實(shí)際上，霧霾的確不會(huì)“就地消失”，只是在空氣流動(dòng)的三維動(dòng)態(tài)中，發(fā)生了為地面人體不易察覺(jué)的濃度變化。

冷空氣吹霾是鋒面過(guò)程

蔣大和教授說(shuō)：“相關(guān)區(qū)域污染指數(shù)一定要經(jīng)歷幾小時(shí)連續(xù)的增大再減小的過(guò)程嗎？這是一種平面推進(jìn)的思想，是將所討論的現(xiàn)象放在二維空間去解釋了?！?/p>

蔣大和觀察發(fā)現(xiàn)，2016年12月16日以后，京津冀霧霾污染的氣象原因是暖濕氣流占上風(fēng)，且持續(xù)多日。直至12月22日凌晨，才有一股較強(qiáng)冷空氣從西北偏北方向，向東南偏南方向進(jìn)入北京。

“這是兩個(gè)不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇：一個(gè)濕暖并污染，另一個(gè)干冷并潔凈?！崩錃鈭F(tuán)推動(dòng)暖氣團(tuán)南下的界面附近存在鋒面過(guò)程，不同氣團(tuán)會(huì)基本保持其特性，只在界面附近有摻混。

鋒面過(guò)程的溫度、濕度、壓力、風(fēng)力分布都十分復(fù)雜，具體情況與兩側(cè)氣團(tuán)的強(qiáng)度、風(fēng)速風(fēng)向以及地形相關(guān)，混合層將被破壞，并產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)，還可能有降水相伴，容易想見(jiàn)是一個(gè)三維動(dòng)態(tài)。而污染物在上空容易被吹散，地面監(jiān)測(cè)結(jié)果不能說(shuō)明全部問(wèn)題。蔣大和進(jìn)一步解釋說(shuō)：“北京市去年12月22日的冷空氣南下看來(lái)屬于冬季較弱的冷鋒過(guò)程?！?/p>

同時(shí)，盡管2016年12月22日霾在北京市的傳輸、擴(kuò)散和累積現(xiàn)象不明顯，但蔣大和認(rèn)為，通過(guò)查閱全國(guó)霾分布圖，京津冀霧霾實(shí)際上有向南輸送的現(xiàn)象。

可是，既然是冷風(fēng)吹走了霧霾，為什么沒(méi)有降溫的體感？“冷氣團(tuán)太弱了，”蔣大和說(shuō)，“這也是霧霾去也匆匆回也匆匆的原因?！?/p>

水平風(fēng)力大，污染物向高層擴(kuò)散

氣象專(zhuān)家同樣從三維角度解釋了霧霾的“消失”。

以1月2日的霧霾“消失”為例，中國(guó)氣象局環(huán)境氣象中心副主任張恒德表示，2日凌晨起，盡管地面風(fēng)速很低，人體感受不明顯，但通過(guò)風(fēng)廓線儀觀測(cè)，在距地面200—3000米高度，偏北風(fēng)風(fēng)力非常明顯，并且北風(fēng)比地面風(fēng)來(lái)得要早。

空氣中污染物呈垂直分布，當(dāng)水平風(fēng)力較大時(shí)，污染物也會(huì)垂直擴(kuò)散。冷空氣抵達(dá)北京上空時(shí)，霧霾厚度已達(dá)到八九百米，碰巧地面風(fēng)很小，200米高度往上的偏北風(fēng)卻非常明顯，因此消減效應(yīng)明顯。但是與2016年12月22日的過(guò)程不同，因1月2日冷氣團(tuán)弱，“2日中午整個(gè)空氣層都又變成南風(fēng)，霾很快又回來(lái)了”。

嚴(yán)重霧霾，污染物排放量大是根本原因，不利于擴(kuò)散的氣象條件是直接原因。誠(chéng)然，霧霾消散，依然需要等待氣象條件變化。

中國(guó)氣象科學(xué)研究院副研究員劉洪利表示，除非人為干預(yù)，例如關(guān)停工廠等，污染排放水平一般沒(méi)有大的起伏。而氣象條件驅(qū)動(dòng)著霧霾變化，污染水平高、氣象條件差就容易形成霧霾，下雨或刮風(fēng)則能夠清除霧霾。在相同排放條件下，氣象因素的作用超過(guò)了70%。

（摘自2017年1月12日《中國(guó)科學(xué)報(bào)》）