張小曳指出，其團隊人員長期研究發現，汙染累積到一定程度後，會使氣象條件進一步惡化，這時會出現逆溫、低層增溼、地表輻射—湍流減弱等現象，由於湍流減弱，邊界層高度會壓縮到汙染初期的1/3，形成顯著的雙向反饋機制。
冬天汙染排放相對穩定 霧霾天為何反而更多
本報記者 付麗麗
剛剛過去的幾天，生活在北京及我國中東部的民眾被霧霾籠罩。每到冬季，霧霾就會不期而至，讓人不勝其煩。
為何一到冬天，霧霾天似乎就多起來，我國霧霾的主要原因是什麼，全球變暖對霧霾究竟有著怎樣的影響，又該採取怎樣的防治措施？12日，在由中國氣象局主辦的氣象科普講堂上，就公眾關心的這些問題，中國工程院院士、中國氣象科學研究院研究員張小曳一一解答。
煤消費過量是我國霧霾的主因
說到霧霾，就不得不提到氣溶膠。
「霧和霾都與氣溶膠粒子有關。」張小曳說，大氣氣溶膠是懸浮在大氣中的固體和液體粒子的總稱，表土、海洋、植被是氣溶膠粒子主要自然來源，人為排放源則主要是化石燃料、生物質燃燒，土地利用、土地覆蓋的變化，如城鎮化以及塗料、化工產業等。
張小曳表示，世界氣象組織用能見度來定義霧和霾，空氣中的小水滴過多也會使能見度下降，由小水滴引起的能見度小於1公裡時，稱作霧；由氣溶膠粒子和吸溼性氣溶膠引起的能見度小於10公裡時，稱作霾。過去的霧、霾是自然現象，氣溶膠是背景氣溶膠，作為雲霧凝結核的氣溶膠主要來自自然過程，現今不論是霧還是霾都與加重的氣溶膠汙染有關。
「影響我國霧霾的主要因素有兩類：一是排放，二是氣象條件。其中，最根本的原因是以煤炭為主的不清潔能源的過量消費。」張小曳強調。
以中國和美國為例，張小曳算了一筆帳，兩國都是900多萬平方公裡的面積，2013年，我國消費煤約25億噸，美國消耗8—9億噸，而且我國主要是在約300平方公裡的中東部消耗的，這使得我國大氣氣溶膠汙染非常嚴重。
氣候變化對霾汙染影響如何
也有公眾會問，氣候變化是否加劇了霧霾天氣？
對此，張小曳解釋，各種氣象因子或多或少都與大氣汙染有關，但是每個又不能全面、線性反映汙染程度。為此，他們團隊一直在攻關，最終研究出一個綜合各種氣象條件的不利氣象指數。指數顯示，氣候變暖對區域性霾汙染有影響，但不起主導作用，汙染排放依然是主因。
那麼，為什麼冬天，汙染排放相對穩定的階段，霧霾天反而似乎格外多呢？
「排放穩定階段，不利氣象條件是汙染出現的必要外部條件。」張小曳說。
生活中，很多人都有這樣的經歷，下午天氣原本還是輕度汙染，到了晚上或夜間就變成重度了。事實上，誰是後期這種「爆發性增長」的元兇，也是曾長期困擾科學家的核心問題。
張小曳指出，其團隊人員長期研究發現，汙染累積到一定程度後，會使氣象條件進一步惡化，這時會出現逆溫、低層增溼、地表輻射—湍流減弱等現象，由於湍流減弱，邊界層高度會壓縮到汙染初期的1/3，形成顯著的雙向反饋機制。
「『雙向反饋』機理是氣溶膠削弱到達地面太陽輻射，抑制邊界層發展，使所有汙染物在水平及垂直方向『稀釋』能力明顯下降。正是其主導了汙染後期PM2.5的爆發性增長。」張小曳說。
鑑於不清潔能源(主要是煤)的過量使用是我國霧霾嚴重的最根本原因。張小曳建議，未來汙染減排依然是重點，如控制煤炭消費總量，增加天然氣、非化石燃料使用；加強煤的清潔使用，減少人為排放，機動車控制，重點在非道路用車、大貨車等。