探秘:為什麼霧霾最愛出現在秋冬季?

2020-11-21 浙江在線

  昨天,說好的冷空氣如約而至,只是強度較弱,加上空氣溼度小,降水難以形成規模,只有浙西北和沿海部分地區下了點小陣雨。於是,杭州的空氣品質指數走出了一條拋物線——

  早晨6點AQI是117,輕度汙染;中午11點,AQI達到200,中度汙染中的最高值;隨後逐漸減弱為輕度汙染;到傍晚6點,AQI只有45了,空氣品質已是優。

  這一天的變化都是冷空氣帶來的。

  昨天凌晨,冷空氣先遣部隊慢慢靠近我省,先遣部隊來的時候,風不大,但卻把北方的霧霾都帶來了。昨天中午11點,浙北空氣汙染越來越嚴重,杭州的AQI指數一度到達200,為中度汙染中的最高值。之後,空氣品質一直徘徊在輕度汙染。

  而下午時,冷空氣主體離我省越來越近,冷空氣所帶來的氣場是強大的,它會把城市上空的霧霾全都吹散。尤其是昨天傍晚起,在冷空氣影響下,杭州的西北風有4~5級,陣風6~7級。這麼大級別的風,把霧霾吹到更南的地方去了。到昨天下午16時,霧霾主體吹到紹興,紹興AQI超200,達到重度汙染。

  接下來的冬季,這樣的情況將會時有發生。

  為什麼霧霾最愛出現在秋冬季?

  秋冬季的霧霾是怎麼形成的?

  錢江晚報記者採訪了省氣象局和杭州市氣象局環境氣象中心,為你獨家解讀秋冬季霧霾的成因。

  霧和霾,差別究竟在哪裡

  日常生活中,我們總習慣於「霧霾」一起讀,好像它們兩個是一對孿生兄弟。

  從視覺上,霧和霾都會讓能見度變差,看起來白茫茫一片。但從汙染角度,霧和霾差別很大,霾相當於空氣汙染,霧不等於空氣汙染。

  霧是很多小液滴組成的,它的微觀成分為水;

  霾是大氣中的塵粒、鹽粒、煙粒等等固體的顆粒物組成,它的顆粒物非常小,比組成霧的小液滴還小,其中就包含那些直徑在2.5微米以下的細顆粒物,也就是常說的PM2.5。(見圖1)

  秋冬季,為何重霧霾高發

  霧和霾原本都是自然現象,但如今人為因素構成了不可忽視的誘因。構成霾的元兇PM2.5,主要來自工業汙染、汽車尾氣、冬季取暖等等人為活動。也就是說,我們生活的周圍,汙染物其實一直存在著,只是濃度高低的問題而已。

  秋季霧霾高發,就是汙染物堆積在一起,無法有效擴散,濃度越來越高,視線越來越差。

  為什麼秋冬季汙染物容易堆積形成霾呢,而春夏季要相對好一些?從氣象條件來說,主要是少雨和空氣流動性差。

  下雨,可以有效衝刷汙染物、洗淨空氣。可是到了秋冬季,我國雨就下得少了。

  因為我國夏季盛行從海洋吹向陸地的偏南風,冬季盛行從大陸吹向海洋的偏北風。從海洋來的偏南風溫暖、溼潤,而且夏季太陽輻射強烈,近地面空氣不斷受熱而上升,上層的冷空氣下沉,兩者相遇很容易下雨。

  秋冬季,從西伯利亞來的偏北風寒冷、乾燥,加之太陽輻射弱,空氣不易形成劇烈對流,因而很少下雨。這樣,秋冬季的天氣就變得少雨又空氣乾燥,粉塵就很容易長時間漂浮在空氣中。

  秋冬季風小,一般只有冷空氣來了才會有西北風。無數次的實踐證明,冷空氣來臨前反而空氣品質會非常差。

  逆溫層,和霧霾是什麼關係

  空氣流動活躍是吹散霧霾的利器。但是秋冬季空氣流動不活躍,一團空氣時常慵懶地趴在一個地方不動。這都是逆溫層惹的禍。

  在正常情況下,近地面的大氣中,當高度越高時,氣溫是越低的,這個我們平時很容易感受到,比如一般山上的氣溫會比山下冷。因為海拔高氣壓低、空氣稀薄,大氣保溫較差。

  但有時候,大氣垂直運動中,也會出現在一定的大氣層範圍內,高度越高、氣溫也越高的「逆溫層」。(見圖2)

  逆溫層往往出現在傍晚。夜晚沒有了陽光照射,地面無法吸收熱量,反而要放出熱量,這種輻射冷卻使得近地面空氣迅速降溫,而離地較遠的空氣雖然也在降溫,卻降得比較慢,由此形成了逆溫層。

  這也很好地解釋了為何夏季霧霾少,而冬季霧霾容易高發的現象。冬天太陽輻射弱,地面散發的熱氣少,熱氣上升的高度就低,逆溫層距離短,空氣就堆在那裡動不了。

  逆溫層一形成,完蛋了,輕的暖空氣在上面,重的冷空氣在下面,這個結構很穩定。於是暖空氣就像一個蓋子一樣蓋在城市上空,如果沒有對流又沒有大風,汙染物全都被堵在城市裡,積累到一定程度,就成了霧霾。

  住得高,也躲不開霧霾

  央視十套《原來如此》欄目之前做過一個霧霾實驗,當時記者搭乘直升飛機,在一個霧霾天實測長沙霧霾的高度。實驗結果如上表:

  這個結果表明:高度在300米以內,PM2.5濃度沒有太大變化,超過300米後,數值有了明顯降低,達到了良的級別。但即使在3000米高度,PM2.5數值仍然沒有下降到0。

  這個實驗充分說明了「住得高就能躲開霧霾」的說法不成立。按照實驗結果,要想通過住得高徹底避開霧霾,算一算至少要住到1000層以上的摩天大樓。

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