原創 於天昊 中國環境
空氣汙染一直是這些年來的熱門話題。近兩日，「北京首次全年未出現嚴重汙染日」登上微博熱搜，又讓空氣汙染的話題成為討論的焦點。
記者注意到，在微博評論中，有許多人仍然對空氣汙染的成因依然一知半解，不少人仍然將「出現空氣汙染」和「汙染排放增加」或者「空氣治理力度不夠」直接劃等號。
但其實，這並不全面，也不科學。
近日，記者就大氣汙染和環境容量的問題採訪了生態環境部環境規劃院雷宇研究員。在談到許多網友對大氣汙染成因存在誤解時，雷宇首先拋出了一個觀點：
汙染物排放決定了空氣品質的長期趨勢，但是氣象因素是空氣品質短期波動的主要原因！
究竟氣象因素在空氣汙染中扮演什麼樣的角色？怎麼理解氣象因素在空氣汙染形成過程中的作用呢？
空氣汙染影響因素都有哪些？
空氣汙染的背後成因主要有兩個方面因素：汙染物排放、大氣環境容量。當汙染物排放超過大氣環境容量時，就會發生空氣汙染。
在一定時間內，區域的汙染物排放總量一般變化幅度並不是很大。而大氣環境容量，卻更容易產生較大幅度的波動。造成大氣環境容量波動的主要因素就是氣象條件的劇烈變化。
範仲淹的《嶽陽樓記》中的一句詞「朝暉夕陰，氣象萬千」，說的就是氣象變化莫測，不可捉摸。
所以說，一個區域大氣環境容量大小，在短期內相當程度上是受到氣象條件的影響。當區域大氣環境容量低於汙染物排放量時，就會發生汙染過程。
那麼，氣象因素是怎樣影響空氣品質的？
「氣象條件是影響大氣環境容量變化的關鍵，主要通過水平平流、垂直擴散以及幹沉降和雲雨清除等過程影響空氣品質，主要體現在垂直和水平方向的自淨能力。」中國科學院 大氣物理研究所王自發研究員介紹說，「垂直自淨能力，與邊界層結構、逆溫等溫度層結密切相關。」
垂直自淨能力
垂直自淨能力可以理解為：流動的空氣在垂直高度上的「活動範圍」。「活動範圍」越大，汙染物顯得越「稀疏」，「活動範圍」小了，汙染物就顯得很「擁擠」。
記者打個不是很恰當的比方，就好像我們加熱一壺水，開蓋時，水蒸氣都升騰散發出去了。而大氣邊界層高度低時，就好比加了鍋蓋，水蒸氣不能垂直散發，都積攢在鍋裡。
重汙染天氣時，邊界層可降低至平時的三分之一，僅300-400米，導致垂直方向大氣擴散能力變差。
水平自淨能力
這個相對來說比較好理解，水平自淨能力用風速大小表徵，是指大氣水平層面的擴散條件。這也就是我們平時所理解的「風來了，把霧霾吹散了」。
重汙染期間，風速非常慢，常常不足2米/秒，導致汙染物「吹不散」，「堆積」在區域空氣中。
沉降
「沉降包括幹沉降和溼沉降。」雷宇介紹說，「降水就是典型的溼沉降。這也就是為什麼雨後的空氣比較清新的緣故。」
沉降作用在一定程度上能夠幫助清潔空氣，降落的雨水會帶著空氣中的汙染物落到地面上。
溼度
一定有許多人和記者一樣想不通，溼度和空氣汙染有什麼直接聯繫嗎？
「高溼度的環境有利於二氧化硫、氮氧化物、氨等氣態汙染物轉化為顆粒物。」雷宇說。
懂了氣象因素，再回顧京津冀空氣汙染全過程
看了這麼多，你是不是已經覺得自己對大氣汙染成因了解了很多了呢？那麼，就讓我們用先前了解的知識，一起來分析一下2020年元宵節前後京津冀重汙染天氣過程的成因吧！
生態環境部環境規劃院薛文博研究員以2020年元宵節的那一次重汙染天氣為例介紹道：重汙染過程中，區域內排放的汙染物在「北京-保定-石家莊」等山前城市形成汙染輻合帶，加之天氣靜穩，大氣邊界層降低，風速又低。
在這些因素綜合作用下，2月12日，北京市PM2.5日均濃度高達207微克/立方米。
2月14日，伴隨冷空氣過程與大範圍降雪過程，邊界層升高、水平自淨能力提升，沉降作用加速，空氣品質「自北向南」快速改善。
2月15日，北京市的PM2.5日均濃度將至6微克/立方米，大氣環境容量在2天內增加了幾十倍。
分析完汙染成因，我們再一起看看網友還有什麼其他的疑惑：
首先我們要明確，雖然冬天主要刮北風，但是並不意味著冬天天天刮北風！北京的重汙染天氣，往往就在偏南風的時候發生。
清華大學張強教授說：「北京的空氣汙染除了自身貢獻，在一定程度上受到區域傳輸的影響。北京的冬季主導風向雖然是北風，但是汙染過程往往是在偏南風的時候發生。在影響京津冀及周邊地區的5條汙染傳輸通道中，冬季影響以西南、東南傳輸通道為主。」
所以說，冬天北京的重汙染天氣，除了自身的汙染排放以外，來自南部的傳輸也在一定程度上加重了汙染。
張強解答道：「大氣流動不存在邊界。在京津冀及周邊地區內，大氣的流動也並非單向的、一成不變的。因此，唐山、石家莊和北京是相互影響的關係。雖然區域汙染傳輸對每一個城市的大氣汙染都有一定的影響，但是城市自身的汙染排放還是貢獻最大的。」
因此，雖說區域傳輸也有一定影響，但是各城市的汙染還是主要來自於自身汙染排放的貢獻。
總結一句話：大氣沒有「邊界」，汙染出現主要還是歸因於自身。
除了氣象因素，京津冀地區還有一些重汙染天氣的「易染體質」。
首先，京津冀汙染排放量仍然較大。其次，京津冀地區「西臨太行山，北臨燕山」，這種西北兩面環山的地形特徵，導致偏南風吹來後，汙染物擴散受到山脈阻擋，汙染物容易在山前地區堆積，減弱了這一地區的大氣自淨能力。
空氣品質的改善，我們從未停下腳步
氣象條件是「老天爺」決定的，人類很難改變。所以，我們要改善空氣品質，只有大幅度削減大氣汙染排放量，使其降低到環境容量允許的範圍內。
「就以元宵節期間的重汙染天氣為例，分析模型表明，在元宵節前後的不利氣象條件下，要保證不發生重汙染，還需要汙染物減排達到50%以上。」生態環境部環境規劃院嚴剛副院長說。
經過近些年的持續努力，京津冀及周邊地區2+26城市重汙染發生的頻次、範圍、強度均明顯降低。特別是北京市，重汙染天氣明顯減少。即便如此，在遭遇極端不利氣象條件時，重汙染天氣還是難以避免。
未來，我們則需要在人為能夠控制的部分加大管控力度，持續推進汙染源減排工作，為我們未來大度數時候都可以藍天白雲而努力。
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來源：中國環境
原題為：《氣象條件如何與汙染排放共同作用，引發霧霾？》
編輯：周亞楠
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原標題：《為什麼了解大氣汙染成因，需要懂得一點氣象知識？》
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