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科学专栏
  Science column
PM2.5与灰霾、雾的联系
编辑:赛克玛浏览次数:2674 时间:[15-02-03]

PM2.5浓度的增加,会直接导致灰霾天气频发和雾中有毒有害物质的大幅增加。虽然PM2.5只是地球环境大气中含量很少的一部分,但它对人体健康、能见度、气候环境等,都有重要的影响。PM2.5本身的特点是:粒径小、含有大量的有毒、有害物质,并且容易在大气中停留,传输距离远,在大气中会发生一系列的物理、化学反应,因为会对人体健康和环境大气造成更大的影响。

在吴兑老师《雾与霾》一书中,对灰霾天气的描述为:细粒子气溶胶在高湿度条件下引发的低能见度时间。形成灰霾的主要因素是细粒子PM2.5污染,外界因素则是合适的气象条件。在大气环流相对稳定时期,区域大气层结稳定,不利于污染物的稀释扩散,近地面层空气流动(风速)很小,会形成气流停滞区;而在边界层内存在上暖下冷的“逆温层”,再加上近地层空气湿度大,各种污染物逐渐堆积,从而形成了灰霾天气。

灰霾天气现象中,最直接的表现是能见度的下降。能见度与大气粒子和气体分子的散射、吸收能力有关,但主要与大气粒子的散射能力关系最密切。如果入射光波长确定,忽略化学成分和气体的作用,影响散射光强度的主要因子就是粒子的尺度。

高浓度的PM2.5会使雾中的有毒有害物质大幅度增加,2012年冬春之交华北与长江下游大城市出现的严重空气污染风波均与雾关系密切。

在自然界中,雾与霾是可以相互转化的,当相对湿度增加或接近饱和时,如辐射降温,霾粒子吸附析出的液态水成为雾滴;而相对湿度降低时,雾滴脱水后霾粒子又再悬浮在大气中。我国江南、华南地区在春季容易形成湿度较高的天气,霾粒子吸湿后会使能见度恶化,但仅仅是吸湿长大的霾粒子,而不是雾滴,要形成雾滴,要有像辐射降温那样的过程使液态水析出才可以。

雾是通过一定的途径使空气中的水汽达到饱和而生成的,它主要受空气温度和水汽条件所制约,即通常形成雾必须经过近地面空气的降温和增湿两个途径。