剛剛過去的2016年12月,是我國1951年以來最暖的12月,全國平均氣溫比多年平均情況偏高2.6℃,北京偏高1.6℃左右。這是極其極端的狀況。這么暖的溫度為大霧霾過程提供了重要背景,冬季氣溫偏高,對霾有推波助瀾的作用。
張小曳:溫度、氣壓、風力、濕度等氣象條件都跟霾或多或少有關,同時,霧霾還受到氣候變化的影響。以全球變暖為主要特征的氣候變化會使大氣層結(jié)更加穩(wěn)定,這是國際上已形成的共識。也就是說,在全球變暖的氣候變化背景下,導致污染的天氣條件總的來講是不利的,容易導致霧霾不斷加重。前不久,歐洲一些地方也遭遇了空氣污染現(xiàn)象。
三問
氣象探測儀器觀測到,前幾天北京上空出現(xiàn)了高度差不多1000米的“逆溫層”。逆溫層是怎么回事?
“逆溫形成污染,污染加劇逆溫,惡性循環(huán),越來越重”
馬學款:逆溫現(xiàn)象是自然界一直都有的。一般情況下,大氣溫度隨著高度增加而下降,可是在某些天氣條件下,地面上空的大氣中會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象,氣象學上稱它為“逆溫”,發(fā)生逆溫現(xiàn)象的大氣層稱為“逆溫層”。
逆溫的種類很多,大家常說的逆溫往往指輻射逆溫,它是由夜間地面長波輻射導致近地面溫度快速下降而形成的。逆溫是一種典型的大氣層結(jié)穩(wěn)定現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在冬季尤其常見。
大氣污染物除了水平擴散,還能向天空垂直擴散。如果大氣層結(jié)穩(wěn)定,氣溫呈現(xiàn)下低上高的狀態(tài),即出現(xiàn)“逆溫層”的時候,它就像大被子一樣覆蓋在近地面,阻礙空氣的垂直對流運動,使“混合層”(近地面空氣可以在其中上下混合交換)高度,由較高時的上千米,大幅降低至幾百米甚至幾十米,導致污染物的擴散受到抑制。
張小曳:人類活動對逆溫現(xiàn)象也有影響。污染物集中在低層大氣中、出現(xiàn)霾時,氣溶膠的總效應是“冷卻效應”,使得低層降溫幅度高于上層降溫,會使得逆溫加重,大氣層結(jié)更加穩(wěn)定。逆溫形成污染,污染加劇逆溫,惡性循環(huán),越來越重,必須要有一個天氣過程帶來的冷空氣,才能破壞這種循環(huán)。
四問
有時大家感覺風并不大,但霧霾短時間內(nèi)就消散了,這是為什么?
“逆溫層結(jié)的破壞、大氣垂直擴散能力加強等因素,均有可能對霾起到清除作用”
張恒德:風速的增大、風向的轉(zhuǎn)變、濕度的減小、有效的降水、逆溫層結(jié)的破壞、大氣垂直擴散能力加強等因素,均有可能對霾起到清除作用。
受建筑物遮擋等因素影響,有時體感風速較小,但近地層的風速已經(jīng)達到一定的量級,對污染物有明顯的清除作用;另一種可能性是在持續(xù)弱偏北風的作用下,近地層相對濕度顯著降低,污染物逐步稀釋擴散;另外,大氣的逆溫層結(jié)被破壞、污染物垂直擴散能力加強等原因,也可以使得霾減弱消散。
五問
霧霾是多種污染物共同造成的,需要協(xié)同減排。目前的重點應該是什么?
“應對重污染時,把氮氧化物排放降得更低一點,可能效果更明顯”
賀克斌:《大氣十條》針對的是以下幾種污染物:一次顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機物。這一順序也是按照實際減排力度大小排列的,一次顆粒物、二氧化硫減得多些,氮氧化物次之,揮發(fā)性有機物減得少些。
氮氧化物的主要來源包括燃煤(燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、散煤)、機動車等。氮氧化物既是硝酸鹽的前體物,也是形成硫酸鹽的氧化劑。在冬季應對PM2.5重污染時,在多種污染物協(xié)同減排的基礎上,把氮氧化物排放降得更低一點,可能效果更明顯。目前,電廠已經(jīng)做到超低排放,進一步的減排空間已經(jīng)很小了。下一步要加大力度治理工業(yè)鍋爐、散煤、機動車等。