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霧霾是怎么形成的這樣的？

目前的霧是混著霾的，屬于霧霾的混合體。早上濕度大，能見(jiàn)度低，就是霧為主，到了中午霧散了，但還是灰蒙蒙，空氣質(zhì)量差，就是霾。氣象上，二者是有嚴(yán)格定義的，但生活中二者相伴相生。

隨著環(huán)境的破壞，無(wú)論大小霧霾也是每年如期而至，南方的大霧和北方的霧霾現(xiàn)今已經(jīng)影響了我們好幾年。

為何霧霾這么嚴(yán)重？難道我們只能依靠狂風(fēng)把霧霾帶走嗎？

厲害的煤

霧霾里所謂的“霧”，是指近地面空氣中的水汽凝結(jié)形成的大氣現(xiàn)象，其形成原因主要是來(lái)自于水汽本身。如果其中沒(méi)有包含什么污染物的話，倒是沒(méi)有什么好特別擔(dān)心的。

霧霾中更讓人憂懼的是“霾”。這是空氣中的水汽吸附在漂浮于空氣中的微小顆粒物上，以污染物為核心，以水霧為外殼的一種物質(zhì)。在光照、溫度和濕度的不斷變化中，這種物質(zhì)還會(huì)發(fā)生內(nèi)部反應(yīng)，進(jìn)一步增加污染物的危險(xiǎn)性。

種類豐富，變化無(wú)窮...

根據(jù)中科院大氣物理所的研究，構(gòu)成華北霧霾內(nèi)核的空氣污染物質(zhì)，主要是工業(yè)污染源排放、機(jī)動(dòng)車尾氣和散煤燃燒。這些污染源造成如此惡劣而深遠(yuǎn)的后果，和京津冀地區(qū)和周邊省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人口密度有很大的關(guān)系。

北京、天津、河北、河南、山西、山東 6 省市占全國(guó)面積 7.2%，卻消耗了全國(guó) 33% 的煤炭（京津冀的煤電機(jī)組更是占全國(guó)的 27%），單位面積的污染物排放強(qiáng)度超過(guò)全國(guó)平均水平4倍。

這是2017全國(guó)能源消費(fèi)占比，煤炭仍是絕對(duì)的大頭

而未經(jīng)處理的煤炭恰恰是一種不清潔的能源，不僅在燃燒過(guò)程中會(huì)釋放粉煤灰等固體顆粒物，煤炭形成過(guò)程中含有的硫、氮等元素也會(huì)因不完全燃燒而形成二氧化硫、一氧化氮甚至一些致癌化合物，污染程度就更顯得高了。

尤其是在監(jiān)管力量難以到達(dá)的縣級(jí)乃至更低級(jí)行政單位，小鍋爐和散煤的使用經(jīng)常處于無(wú)序的狀態(tài)，清潔煤和天然氣使用水平不高，從小工廠到民間自主取暖都在排放污染物，只要稍有水汽霧霾就會(huì)出現(xiàn)，而且裹挾著令人聞風(fēng)喪膽的污染物。

衛(wèi)星圖上觀察唐山的工業(yè)與礦業(yè)

重工業(yè)方面的情況也不樂(lè)觀，京津冀地區(qū)鋼產(chǎn)量占全國(guó)的 43%（產(chǎn)鋼過(guò)程中使用的煤炭廢氣和礦渣揚(yáng)塵是重要污染源）、焦炭產(chǎn)量占全國(guó)的 47%（一種由煤炭干餾而成的高濃度炭，生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)釋放污染性顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物）、平板玻璃產(chǎn)量占全國(guó)的 33%（生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生二氧化硅顆粒）、水泥產(chǎn)量占全國(guó)的 19%（水泥粉末本身就是一種固體污染源）。

河北一些較大的鋼鐵廠

另外還有汽車尾氣的影響。京津冀的機(jī)動(dòng)車保有量占全國(guó)的 28%（雖然北京限行政策嚴(yán)格，但空氣不以行政區(qū)域?yàn)橛绊懀麄€(gè)華北應(yīng)視為同一板塊），特別是重型車保有量占比近 30%（這與北京需要大量外地資源輸入和燕山以北交通不便需要公路運(yùn)輸有關(guān)）。一輛重型卡車的尾氣排放量可達(dá)一輛達(dá)標(biāo)小轎車的數(shù)十倍，而大車的環(huán)保措施往往不力，實(shí)際污染量更大。

油的品質(zhì)也是很重要的一環(huán)

若干工業(yè)和民用廢氣的疊加，讓華北的霧霾從源頭上就有了“供應(yīng)”保障。（顯然不是一件好事）

認(rèn)真的山

華北平原，即以北京、天津、河北西南部和東北部構(gòu)成的廣大平原地區(qū)，在西北方向上緊挨著太行山-燕山一線的山地。這片山區(qū)的海拔放在中國(guó)群山里不算高，大約在數(shù)百至一千多米左右，但相對(duì)于人類在平原的活動(dòng)區(qū)域來(lái)說(shuō)已經(jīng)是相當(dāng)?shù)母叨攘恕?/p>

白天，山區(qū)受到太陽(yáng)輻射，升溫比城市平原快，空氣溫度高而氣壓低，就會(huì)促使污染物伴隨著城市向山區(qū)流動(dòng)的空氣進(jìn)入山區(qū)。如果是在西南等綠化水平高的地區(qū)，這會(huì)是用自然力量消滅污染物的好時(shí)機(jī)。可惜華北山區(qū)到了冬天綠化水平不高（走一次從北京前往大同的高速就會(huì)深有體會(huì)），污染物無(wú)法被吸附在植物上，反而在山區(qū)被截留。

這還不是最干燥的季節(jié)

到了晚上，山區(qū)海拔高，降溫快，形成高氣壓區(qū)；反觀城市地區(qū)則因?yàn)闊釐u效應(yīng)，熱量流失慢，維持著一個(gè)高溫環(huán)境，氣壓低。污染物于是又伴隨著氣流向城市空間反向流動(dòng)。這種空氣的流動(dòng)叫做山谷風(fēng)大氣環(huán)流，在靠近山區(qū)的城市都會(huì)出現(xiàn)。但帶著大氣污染物在城市和山區(qū)之間來(lái)回滾動(dòng)、反復(fù)污染的山谷大氣環(huán)流，是華北所特有的。

不動(dòng)的氣

除了地形造成的大氣流動(dòng)不暢以外，華北城市自身導(dǎo)致的氣流影響也在起到推波助瀾的作用。

根據(jù)北京大學(xué)劉樹(shù)華等引用國(guó)家氣候中心的研究成果，自2016年11月以來(lái)，京津冀地區(qū)冷空氣過(guò)境次數(shù)減少，強(qiáng)度總體偏弱，平均風(fēng)速減小，小風(fēng)和靜風(fēng)日數(shù)較常年同期偏多，形成了所謂的靜穩(wěn)天氣，不利于空氣中污染物的擴(kuò)散。

形成這種靜穩(wěn)天氣的原因有很多，每一條都和華北地區(qū)的城市發(fā)展水平有關(guān)系。

首先，是京津冀城市群快速發(fā)展，大量建筑物拔地而起。雖然這些建筑最高也不過(guò)數(shù)百米高，無(wú)法影響大氣對(duì)流層高空的氣流流動(dòng)，但是對(duì)于建筑高度以下的人類活動(dòng)區(qū)域風(fēng)力是有影響的。過(guò)多的高樓會(huì)與過(guò)境的大風(fēng)形成阻礙和摩擦，使風(fēng)速明顯降低。再加上西北部山地的阻攔，大氣污染物就更加難以擴(kuò)散了。

日益擴(kuò)大的北京城區(qū)

秋冬季節(jié)的華北平原還容易形成氣象上的逆溫現(xiàn)象。

正常情況下，海拔越高的地方氣溫就越低，靠近地面的空氣最為溫暖，密度較低，傾向于向上擴(kuò)散，和上層的冷空氣形成對(duì)流。但在秋冬季節(jié)，冷空氣過(guò)境后，由于地面的輻射冷卻作用，近地的空氣出現(xiàn)了反常的低溫，密度較高，無(wú)法和上層的空氣進(jìn)行交換。而霧霾就伴隨著這些冷空氣長(zhǎng)期停留在近地面，籠罩著人類的生活區(qū)域，讓污染對(duì)人類造成的傷害被反復(fù)放大。

在這兩種宏觀的氣象現(xiàn)象背后，還有一種污染自我強(qiáng)化的微氣候現(xiàn)象也在京津冀城市圈形成了，也就是大氣懸浮顆粒物的形成的大氣穩(wěn)定區(qū)域。

懸浮顆粒物顏色較深，能夠大量吸收來(lái)自陽(yáng)光的輻射能并升溫，在城市污染區(qū)域形成一個(gè)穩(wěn)定的邊界層。就像是農(nóng)業(yè)大棚一樣，罩住下層的空氣和污染物，加劇其堆積，強(qiáng)化霧霾的穩(wěn)定度。

要打破這些大氣自主形成的污染物封閉層，一場(chǎng)降水會(huì)是很好的方法。然而華北似乎最缺的就是降水了，去年一個(gè)漫長(zhǎng)的冬天全國(guó)普降大雪，北京也成功被繞過(guò)。

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