基于WRF-Chem对成都地区一次重度雾霾过程的模拟研究
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2019, 9(6), 794-803
Published Online December 2019 in Hans. https://www.360docs.net/doc/f610071388.html,/journal/aep
https://https://www.360docs.net/doc/f610071388.html,/10.12677/aep.2019.96104
A WRF-Chem Simulation on a Severe Haze
Process in Chengdu
Peipei Han
School of Atmospheric Sciences, Chengdu University of Information Technology, Chengdu Sichuan
Received: Oct. 31st, 2019; accepted: Nov. 18th, 2019; published: Nov. 25th, 2019
Abstract
This paper uses ERA-I reanalysis data to drive a new generation of atmospheric forecasting model, Weather Research and Forecasting Model with Chemistry V3.9 (WRF-Chem V3.9). In a severe haze process in Chengdu on January 22~25, 2017, numerical simulation studies were carried out. After using the observation data to test the performance of the model, the effects of different anthropo-genic emission sources such as global emission sources and Tsinghua University emission sources on the simulation results were compared, and the effects of atmospheric chemical processes on the haze process were discussed. The paper draws the following conclusions: the simulation re-sults of two different emission sources for the simulation of PM2.5, PM10, CO, SO2 and other atmos-pheric pollutants need to be further improved, in which the simulation effect of Tsinghua Univer-sity source is used in the simulation trend and magnitude, it is superior to the global emission source; the 2 m temperature simulation value of the sensitivity test output of two different emis-sion sources has a good correlation with the measured value, and the simulation error is within 3?C - 6?C. Compared with the simulated value of the control test, the simulation value of the sensi-tivity test is low, which reflects the cooling effect of the chemical process. The simulation with chemical process has the tendency of 2 m temperature, boundary layer height, 10 m wind speed, sensible heat flux and latent heat flux, indicating atmospheric chemical process. The wind speed is reduced, the convection is weakened, the sensible heat flux and the latent heat flux are reduced, and the boundary layer height is lowered, so that the pollutant concentration is further increased, reflecting the positive feedback relationship between the atmospheric chemical process and the pollutant concentration. Compared with the results of global sources, the sensitivity test results of Tsinghua University sources are more obvious.
Keywords
Heavy Haze, WRF-Chem, Emission Source, Chengdu
基于WRF-Chem对成都地区一次重度雾霾过程的模拟研究
韩沛沛
韩沛沛
成都信息工程大学，大气科学学院，四川 成都
收稿日期：2019年10月31日；录用日期：2019年11月18日；发布日期：2019年11月25日
摘
要
本文使用ERA-I 再分析数据驱动新一代大气预报模式Weather Research and Forecasting Model with Chemistry V3.9 (WRF-Chem V3.9)对2017年1月22~25日发生在成都的一次重度雾霾过程进行数值模拟研究，在使用观测数据检验模式性能后，对比了全球排放源和清华大学排放源等不同人为排放源对模拟结果的影响，并探讨了大气化学过程对雾霾过程的影响。论文得出以下结论：两种不同排放源的模拟结果对PM 2.5、PM 10、CO 、SO 2等大气污染物的模拟效果有待进一步改进，其中，采用清华大学源的模拟效果在模拟趋势和量级上优于全球排放源；两种不同排放源的敏感性试验输出的2 m 气温模拟值与实测值的相关性较好，模拟误差在3℃~6℃以内，与控制性试验的模拟值相比，敏感性试验的模拟值偏低，体现了化学过程的降温效应；含有化学过程的模拟有使2 m 气温，边界层高度，10 m 风速，感热通量和潜热通量降低的趋势，表明大气化学过程使得风速减少，对流减弱，感热通量和潜热通量降低，边界层高度降低，从而使污染物浓度进一步增加，反映了大气化学过程与污染物浓度的正反馈关系。相较于全球源的结果，采用清华大学源的敏感性试验结果更明显。
关键词
重度雾霾，WRF-Chem ，排放源，成都
Copyright ? 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/f610071388.html,/licenses/by/4.0/
1. 引言 雾霾是一种发生在近地面层的污染现象，是对大气中悬浮颗粒物含量超标的笼统表示[1] [2]。近年来雾霾问题已经成为社会各界关注的热点话题，雾霾的频繁发生使得大气能见度降低，空气质量下降，空气中的有害颗粒物增多，进而严重影响到人类健康[3] [4] [5]。
成都市作为西部地区的发达城市，随着工业化进程的不断深入，经济规模迅速扩大，人口密度增加，城市化进程加快，工业的发展和人类活动使得气溶胶的排放量逐年增加，再加上城市热岛效应导致的逆温现象，污染物浓度逐渐累积，污染现象日趋严重[6]。要做到科学的防霾治霾，就要提高成都市空气质量预报的准确性，而预报结果多数来源于数值模拟预报得出的结论，因此，提高数值模拟预报的精确度对成都市的雾霾治理有重要意义[7] [8] [9]。数值预报准确度与排放源的选择、参数化方案的选取以及大气化学过程的参与有关[10] [11] [12]，本文通过开展包含与不包含化学过程的模拟来探讨大气化学过程对模拟的重要性，并通过使用两种不同的排放源对污染过程进行模拟来研究排放源对模拟结果的影响，最后，将模拟所得出的PM 2.5、PM 10、CO 、SO 2的值与观测数据进行对比，分析污染物的时空变化特征，因此，本次研究对于提高成都市的空气质量预报准确性具有现实意义。
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韩沛沛
2. 资料和方法
2.1. WRF 模式介绍
本文研究使用的是由美国国家大气研究中心(NCAR)和海洋局联合开发的气预报模式WRF-Chem3.9.1 (图1)，模拟区域以温江站(30.7?N ，103.97?E)为中心，使用27 km × 27 km ，9 km × 9 km ，3 km × 3 km 的3层嵌套模式，最内层覆盖四川盆地地区，在垂直方向划分了30个垂直层。
模拟使用的气象初始场资料采用的是时间分辨率为6小时、空间分辨率为0.70? × 0.70?的ERA 再分析数据。模式起转时间为21日00时(UTC)，对比时间为1月22日00时~1月25日00时(UTC)。
Figure 1. WRF-Chem simulation area grid nesting schematic
图1. WRF-Chem 模拟区域网格嵌套示意图
2.2. 参数化方案
本文采用Lin 微物理方案，Noah 陆面过程方案。MYJ 边界层方案，GD 积云对流参数化方案，ntm 长波辐射方案，Dudhia 短波辐射方案以及MYJMonin-Obukhov 近地面层方案。
化学过程方案包含两个重要部分，分别是排放源的选取和各化学方案的组合选择[8] [9]。本文采用的排放源包括两种，一是包含近40年的对流层化学RETRO (0.5? × 0.5?)的全球排放数据，二是时间为2012年空间分辨率为0.25? × 0.25?的MEIC 清华大学排放数据。WRF-Chem 化学方案选择的是RADM2气相化学反应机制，MADE/SORGAM 气溶胶方案和GOCART 海盐方案。
2.3. 资料介绍
2米气温资料采用的温江站生成的自动观测数据，时间间隔为5分钟一次。
污染物质量浓度才用的是来自于中华人民共和国环境保护部中国国家环境监测信息中心的实况数据。
2.4. 数据处理方法
将选取的六个站点，分别为金泉两河(30.72358?N ，103.9726?E)、十里店(30.6872?N ，104.176?E)、三瓦窑(30.5706?N ，104.079?E)、沙河浦(30.63?N ，104.1114?E)、梁家巷(30.685?N ，104.074?E)和君平街(30.6578?N ，104.054?E)的数据插值到所选择的网格点以便于和模拟结果作对比。
3. 模式性能的检验
3.1. 气温对比
由图2各试验对比可以看出，控制性试验对2 m
气温的模拟效果较好，基本模拟出了气温变化的趋
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势，对高温日的模拟误差在3℃以内，对低温日的模拟误差在6℃之内，模拟值与实测值的贴合程度较高。
3.2. 颗粒物对比
分别将清华大学排放源和全球排放源包含化学模块的PM2.5、PM10、CO、SO2的输出结果插值到6个测站，得到如图所示的颗粒物的模拟浓度指数，再将其与观测值进行时间序列的对比。
图3中6个测站22~25日的PM2.5指数时间序列图显示，采用清华大学源的敏感性试验模拟结果位于0~300 μg/m3区间范围内，比观测值低大约100，在大多数时间范围内，模拟结果的量级与观测值接近，对个别峰值的模拟情况较好，但对整体变化趋势的模拟情况较差。采用全球源的敏感性试验模拟结果位于0~100 μg/m3范围内，模拟值的日变化幅度较小，与观测值变化趋势相差较大。
Figure 2.2 m temperature comparison chart of observation, control test and sensitivity
test output of two different emission sources
图2.观测值、控制性试验与两种不同排放源的敏感性试验输出的2 m气温对比图
Figure 3.The monitoring values of PM2.5 of each monitoring station are compared with the measured values. Figures (a), (b), (c), (d), (e), and (f) respectively represent the monitoring stations Jinquan Lianghe, Shilidian, Sanwa Kiln, Shahepu, Liangjia Lane, Junping Street
图3.各监测站PM2.5质量浓度模拟值与实测值对比，图中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)分别表示监测站金泉两河、十里店、三瓦窑、沙河铺、梁家巷、君平街
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图4中6个测站PM10的观测值与模拟值的时间序列图显示，采用清华大学源的模拟结果位于0~300 μg/m3区间范围内，比观测值低100~200，采用全球源的模拟结果位于0~100 μg/m3范围内，两种敏感性试验结果在模拟趋势和量级上都需要改进，但清华源的模拟结果在量级上优于全球源。
αβγ
=? (1) 图5中6个测站22~25日的CO指数时间序列图显示，采用清华大学源的敏感性试验较好的模拟出了污染物的变化趋势，且与污染物实测值的量级相同，对个别站峰值的模拟情况较好。采用全球源的敏感性试验模拟值位于0~1.5 mg/m3区间范围内，整体低于观测值，在模拟趋势方面与观测值接近，但对峰值和低值的模拟情况较差。
图6中6个测站22~25日的SO2指数时间序列图显示，采用清华大学源的敏感性试验模拟结果位于50~300 μg/m3区间范围内，比观测值高250 μg/m3左右，模拟值出现大幅周期波动。采用全球源的敏感性试验模拟结果位于100 μg/m~400 μg/m3区间范围内，比观测值高200~300，模拟值的日变化幅度较大，波动周期明显。较之于全球源，清华大学源的模拟结果更接近于观测值。
综上所述，通过对PM2.5、PM10、CO、SO2的模拟值与实测值的时间序列进行分析，可得出结论，全球源和清华大学源的敏感性试验对观测值的模拟效果都不理想，全球源的模拟结果在量级和变化趋势两方面都与实测值相差较大，较之于全球源，清华大学源的模拟结果在量级上与观测值更接近，但在模拟变化趋势方面有待改进。
4. 大气化学过程对雾霾发生发展的影响
4.1. 气温空间分布对比
图7(a)、图7(b)中，差值为有化学过程的模拟值减去无化学过程的模拟值。图中红点为温江站所在。Array
Figure 4.The monitoring values of PM10 of each monitoring station are compared with the measured values. Figures (a), (b),
(c), (d), (e), and (f) respectively represent the monitoring stations Jinquan Lianghe, Shilidian, Sanwa Kiln, Shahepu, Liangjia
Lane, Junping Street
图4.各监测站PM10质量浓度模拟值与实测值对比，图中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)分别表示监测站金泉两河、十里
店、三瓦窑、沙河铺、梁家巷、君平街
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Figure 5. Comparison of simulated and measured values of CO mass concentration in each monitoring station. (a), (b), (c), (d), (e), and (f) respectively indicate the monitoring stations Jinquan Lianghe, Shili-
dian, Sanwa Kiln, Shahepu, Liangjiaxiang, Junping Street
图5.各监测站CO质质量浓度模拟值与实测值对比，图中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)分别表示监
测站金泉两河、十里店、三瓦窑、沙河铺、梁家巷、君平街
Figure https://www.360docs.net/doc/f610071388.html,parison of simulated and measured values of SO2 mass concentration in each monitoring station. (a), (b), (c), (d), (e), and (f) respectively indicate the monitoring stations Jinquan Lianghe, Shili-
dian, Sanwa Kiln, Shahepu, Liangjiaxiang, Junping Street
图6.各监测站SO2质质量浓度模拟值与实测值对比，图中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)分别表示监
测站金泉两河、十里店、三瓦窑、沙河铺、梁家巷、君平街
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Figure 7.2 m temperature difference (unit: ?C) from the sensitivity test and control test output of (a)
global source and (b) Tsinghua University source
图7.采用(a)全球源和(b)清华大学源的敏感性试验与控制性试验输出的2 m气温差值(单位：℃)
图中可见，开启化学过程的模拟结果普遍低于不开启化学过程的模拟结果，对于采用清华源的试验来说，这二者之间的差值集中在?2.4~0.8℃之间，且大多数位于?2.4~?0.8℃区间范围内。图中有一条明显的东北西南走向的0差值分界线，分界线以西的大部分地区差值接近于零度，个别地区差值在0.8℃以内，分界线以东的大片地区差值集中在?3.0~?0.8℃之间，温江站周围存在一个负高值区。采用全球源的模拟结果与控制性试验的差值集中在?1.5~0℃之间，温江站以西有一条零度分界线，温江站附近的差值在?1.0℃左右。
4.2. 边界层高度空间分布对比
如图8填色图显示，开启化学过程的模拟结果普遍低于不开启化学过程的模拟结果，对于采用清华源的敏感性试验来说，这二者之间的差值集中在?150~0 m之间。图中有一条明显的东北西南走向的0差值分界线，分界线以东地区差值普遍位于?80 m以下区间范围内，分界线以西地区大部分位于0~40 m区间范围内，少数地区差值达到40 m以上。温江站所处区域周围为负高值区。采用全球源的模拟结果与控制性试验的差值集中在?100~40 m之间，图中0分界线不明显，温江站附近有不连续的负高值区，差值在?80~?40 m区间范围内，温江站的东南侧分布有不连续的正高值区，差值在80 m左右。
Figure 8.Sensitivity test and control test output boundary layer height difference (unit: m) between
using (a) global source and (b) Tsinghua University source
图8.采用(a)全球源和(b)清华大学源的敏感性试验与控制性试验输出边界层高度差值(单位：m)
4.3. 10 m风速空间分布对比
如图9填色图显示，开启化学过程的模拟结果普遍低于不开启化学过程的模拟结果，对于采用清华源的敏感性试验来说，这二者之间的差值集中在?1.2~0.4 m/s之间。图中有一条明显的0差值分界线，温江站周围的大片地区差值集中在?1.2~?0.8 m/s之间。采用全球源的模拟结果与控制性试验的差值集中在?0.4~0 m/s之间，温江站周围的差值集中在?0.4~0 m/s范围内。
韩沛沛4.4. 感热通量空间分布对比
图10显示，开启化学过程的模拟结果普遍低于不开启化学过程的模拟结果，对于采用清华源的敏感性试验来说，这二者之间的差值集中在?30~5 w/m2之间。图中有一条明显的0差值分界线，位于温江站以西，且温江站以西大部分地区的差值位于?5~0 w/m2区间范围内，个别地区的差值在0~5 w/m2区间范围内，温江站及其以东的大片地区差值集中在?30~?10 w/m2之间。采用全球源的模拟结果与控制性试验的差值集中在?15~4 w/m2之间，温江站周围有不连续的负高值区，差值在?12~0 w/m2之间。
Figure 9.Difference of 10 m wind speed (unit: m/s) output by (a) global source and (b) Tsinghua
University source sensitivity test and control test output
图9.采用(a)全球源和(b)清华大学源的敏感性试验与控制性试验输出的10 m风速差值(单位：
m/s)
Figure 10. Difference in sensible heat flux (unit: W/m2) from the sensitivity test and control test out-
put of (a) global source and (b) Tsinghua University source
图10.采用(a)全球源和(b)清华大学源的敏感性试验与控制性试验输出的感热通量差值(单位：
W/m2)
4.5. 潜热通量空间分布对比
图11可见，开启化学过程的模拟结果普遍低于不开启化学过程的模拟结果，对于采用清华源的敏感性试验来说，这二者之间的差值集中在?16~4 w/m2之间。图中有一条明显的0差值分界线，位于以西，且温江站以西大部分地区的差值位于0~4 w/m2区间范围内，个别地区的差值在?4~0 w/m2区间范围内，温江站及其以东的大片地区差值集中在?16~?12 w/m2之间。采用全球源的模拟结果与控制性试验的差值集中在?12~3 w/m2之间，温江站周围有不连续的负高值区，差值在?122~0 w/m之间。
综上所述，包含化学过程的敏感性试验的模拟结果有使模拟值降低的趋势，而采用清华大学源的模拟结果降低的趋势比全球源更明显。加入化学过程之后，进一步添加了气溶胶对于模式模拟结果的影响，大气中存在的气溶胶一方面对入射的太阳辐射有散射作用，使得地面得到的入射太阳辐射减少，贴地层的气温下降；另一方面，大气中的气溶胶对太阳辐射有吸收作用，使得大气的温度升高，贴地层温度下降而大气层温度上升使得大气稳定度进一步升高，近地层与大气之间的感热通量减少，风速减弱，对流
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过程减弱，进而使得边界层高度降低，而对流过程的减弱也使得污染物更不易排出，污染现象加重。本试验所得出结论与周广强等[7]、谭敏等[12]、马欣等[13]、杜川利等[14]、贺园园等[15]所做的模拟试验得出的结论相符，所以判断清华大学源的模拟结果在一定程度上优于全球源的模拟效果。
Figure 11. The difference in latent heat flux output (in W/m 2) between the sensitivity test and the con-
trol test using (a) global source and (b) Tsinghua University source
图11. 采用(a)全球源和(b)清华大学源的敏感性试验与控制性试验输出的潜热通量差值(单位：
W/m 2)
5. 模式性能的检验
1) 控制性试验对2 m 气温的模拟效果较好，模拟趋势与实测值的拟合程度较高，模拟误差在6℃以内。
2) 两种不同排放源的敏感性试验对PM 2.5、PM 10、CO 、SO 2等大气污染物的模拟效果较差，其中采用清华大学排放源的模拟结果与实测值的量级相当，且对CO 的日变化趋势拟合程度较好，但对其他污染物的日变化趋势的拟合程度还有待改进，采用全球排放源的模拟结果的量级普遍低于实测值，模拟的日变化趋势也相差较大，总体上劣于清华大学源的模拟效果。
3) 两种不同排放源的敏感性试验输出的2 m 气温模拟值对实测值的模拟效果较好，模拟误差在2~3℃以内，与控制性试验的模拟值相比，敏感性试验的模拟值偏低，这体现了化学过程的降温效应。
4) 空间分布图中，含有化学过程的模拟有使2 m 气温值，边界层高度，10 m 风速，感热通量和潜热通量降低的趋势，采用清华大学源的敏感性试验降低的趋势更明显。风速减少，对流减弱，感热通量和潜热通量降低，边界层高度降低，使得污染物浓度进一步增加，反映了大气化学过程与污染物浓度的正反馈关系。
基金项目
成都信息工程大学本科教学工程项目(BKJX2019007，BKJX2019013，BKJX2019042，BKJX2019056，BKJX2019062，BKJX2019081，BKJX2019089，BKJX2019120和JY2018012)支持。
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雾霾时空分布特征及形成原因文献综述穆迪
1.雾霾污染的相关概念和理论 （1）雾霾的概念 雾霾中的雾是近地面的云，霾是漂浮在空气中的硫酸、灰尘等组成的气溶胶。在一定光照，温度，湿度和动力因素雾和霾相结合就形成了雾霾。雾霾的主要成分是直径不大于微米的可入肺颗粒物，称为。首先 PM 是“particulate matter”的英文缩写，是指可吸入颗粒物质，在环境领域被称为颗粒物，在大气科学领域被称为大气溶胶粒子。按气象学定义，雾是水汽凝结的产物，主要由水汽组成；按中华人民共和国气象行业标准《霾的观测和预报等级》的定义，霾则由包含 PM 在内的大量颗粒物飘浮在空气中形成。通常将相 对湿度大于 90%时的低能见度天气称之为雾，而湿度小于80%时称之为霾，相对湿度介于80%~90%之间时则是霾和雾的混合物共同形成的，称之为雾霾。 （2）雾霾污染的形成机制 雾霾污染的形成机制非常复杂，既有人为原因，也有大气原因。人类活动中工业生产和居民生活使得污染物大量排放，为雾霾形成提供了物质基础，所以说“污染是元凶”；大气运动包含水平运动和垂直运动两种，在雾霾污染形成过程，空气运动扮演“帮凶”的角色。根据中国科学院最新调查发现，中国大陆雾霾污染源主要是燃煤、工业生产、汽车尾气、生物质燃烧以及扬尘沙尘。其中是主要污染物，其污染源所占比重如图 1-1 所示。 由于人类生产生活产生的排放物形成的一次颗粒物通过地面的界面反应，形成二次无机颗粒；同时其他废气通过大气输送和化学反应，形成二次有机颗粒物，这样就形成雾霾的物质基础。气溶胶与湿润的空气在大气条件出现水平方向连续静风和垂直方向逆温时，就产生雾霾，而雾霾的水汽遇冷凝结成雾或轻雾。 图 1-1 主要来源占比图 （3）雾霾污染的危害 1-3-1雾霾的危害是多方面的，包括对国民经济运行、居民生产生活以及居民身心健康。雾霾天气发生时，空气湿度低于百分之六十，可吸入颗粒物质均匀浮游在于空中，颗粒物质对大气具有一定的散射和吸收作用，使得空气能见度降低，影响交通通讯，工业生产和农业生产。可吸入颗粒物，尤其是可入肺颗粒物通过进入人体循环系统，造成呼吸道炎症、肺炎等病症，加重了人们对于雾霾污染的恐惧感，严重影响人们的身心健康。 雾霾天气发生后，严重的视程障碍威胁着城市道路、高速公路、航空港、海港、航道的安全。2013年1月北京雾霾事件中，曾发生多起交通事故，1月31日雾霾天气加 冻雨双重影响，导致望京往太阳宫方向高架桥上发生100多辆车追尾事故。 （4）雾霾的分类及物理特征 根据能见度和含水量将雾霾过程划分为雾、轻雾、湿霾、霾 4 个不同阶段。雾、湿霾阶段的相对湿度平均为 95%、91%，轻雾和霾阶段平均相对湿度接近，均为 79%。4 个阶段的主要发生顺序为霾?轻雾→湿霾→雾→湿霾→轻雾?霾，雾前湿霾阶段持续时间长于雾后。尺度>2μm 以雾滴为主的粗粒子数浓度、表面积浓度和体积浓度在雾阶段均显著大于其他 3 个阶段，其中霾阶段浓度最低。雾滴表面积浓度和体积浓度谱在 5μm、13μm 及μm 处分别存在峰值，对雾水体积和液水含量的贡献最大的尺度范围为 10~30μm，而轻雾、湿霾和霾阶段粗粒子谱均为单峰型。尺度>μm 的细粒子表面积浓度谱形在雾和湿霾阶段、轻雾和霾阶段分别相似，雾和湿霾阶段数浓度占优势的尺度范围分别为 ~μm 和 ~μm，轻雾及霾阶段数浓度优势粒子尺度范围均为~μm。4 个阶段数浓度最大差异出现在 ~μm 范围，从高到低依次为轻雾、霾、湿霾、雾。<μm、~μm 和>μm 的气溶胶粒子最高数浓度分别出现在霾、轻雾和雾阶段。从霾、轻雾、湿霾到雾的转换过程中，以 ~μm 为界，小粒子减少，大
雾霾与国内空气污染现状解析
雾霾与国内空气污染现状解析 雾霾---顾名思义是雾和霾。但是雾和霾的区别很大。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。霾就是灰霾（烟霞）。 雾霾是雾和霾的混合物，早晚湿度大时，雾的成分多。白天湿度小时，霾占据主力，相对湿度在80%到90%之间。其中雾是自然天气现象，空气中水汽氤氲。虽然以灰尘作为凝结核，但总体无毒无害；霾的核心物质是悬浮在空气中的烟、灰尘等物质，空气相对湿度低于80%，颜色发黄。气体能直接进入并粘附在人体下呼吸道和肺叶中，对人体健康有伤害。雾霾天气的形成是主要是人为的环境污染，再加上气温低、风小等自然条件导致污染物不易扩散。旭莱特空气净化器能很好的让室内空气清洁如新。 2014年1月4日，国家首次将雾霾天气纳入2013年自然灾情进行通报。2014年2月，习近平在北京考察时指出：应对雾霾污染、改善空气质量的首要任务是控制PM2.5，要从压减燃煤、严格控车、调整产业、强化管理、联防联控、依法治理等方面采取重大举措，聚焦重点领域，严格指标考核，加强环境执法监管，认真进行责任追究。 基本含义 雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。多出现于秋冬季节（这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一），是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾（Fog）。 霾（mái），也称灰霾（烟雾）空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊。将目标物的水平能见度在1000－10000米的这种现象称为轻雾或霭（Mist）。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。 雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。 组成成分 霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。它也能使大气浑浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾（Dust-haze），香港天文台称烟霞(Haze)。旭莱特新风系统能让室内室外空气循环，滤除雾霾等杂质，让空气新鲜，洁净。 二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是PM2.5，也就是空气动力学当量直径小于等于2.5微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。
雾霾分析与生态环境保护
雾霾分析与生态环境保护 姓名： 专业： 班级: 学号：
雾霾分析与生态环境保护 摘要：近来，我国北方部分城市和地区严重的雾霾现象促使人们更加关注环境保护、能源消费以及它们和经济发展之间的关系。一些讨论认为，应该以此次事件为契机，提高环境保护标准并研拟对能源消费征收环境税。对于环境污染的讨论，不应当仅停留在对“碧水蓝天”的渴望上。讨论环境政策，要建立在对环境保护、经济发展和人民生活三者的关系上来，“美丽中国”既不能过度牺牲环境换取一时经济利益，也不能过度强调环境保护而错失发展机会。关键字：雾霾现象危害环境保护经济发展 一、雾霾的定义 雾霾其实是雾与霾的统称，雾与霾的区别十分大。一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的，相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的，相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚，可达1－3公里左右。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在1－2微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。 二、雾霾现象产生的原因 这种持续大范围雾霾天气和空气质量下降是自然因素和人为活动共同作用的结果，主要原因可以归纳为以下几点： 1、大气污染物排放负荷巨大。我国的二氧化硫、氮氧化物排放总量都超过2200万吨，位居世界第一，工业烟粉尘排放量超过千万吨，均远超出环境承载能力。冬季取暖北方大部分地区燃煤大幅增加，导致大气污染物排放量急剧上升。 2、复合型大气污染日益突出。受大气环流及大气化学的双重作用，城市间大气污染相互影响明显，相邻城市间污染传输影响极为突出。 3、机动车污染问题更加突出。我国汽车保有量超过1亿辆，汽车尾气排放成为大中城市空气污染的重要来源，大中城市空气污染开始呈现煤烟型和汽车尾气复合型污染的特点。 4、不利气象条件造成污染物持续累积。雾霾天气发生时，大气扩散条件非常差，污染
2013年中国雾霾高发的气象原因初探
2013年中国雾霾高发的气象原因初探 美国《福布斯》杂志网站2013年12月25日报道盘点了2013年全球各地在气候和能源领域的五大话题事件，中国雾霾排第一。 2013 年1月以来全国平均雾霾日为4.7天，较常年同期（2.4天）偏多2.3天，为1961年以来最多。2013年黑龙江、辽宁、河北、山东、山西、河南、安徽、湖南、湖北、浙江、江苏、重庆、天津十三省市，雾霾日数均为历史同期之最。辽宁雾霾天数已经破了历史纪录。2013年雾霾高发的原因是什么？偶然还是必然？ 雾霾天气的出现主要受两个条件的影响：一是大气颗粒物浓度，二是气象条件。 大气污染是雾霾发生的元凶，这是人们的共识，这里就不多讨论了。本文主要讨论雾霾发生的气象条件规律性，以便有效地预测和预防。 一、雾霾发生的半年周期和年周期 最近的研究表明，雾霾的发生有明显的季节性特征：每年11月至次年1月的潮汐组合类型有利于雾霾的形成，每年2月～4月的潮汐组合类型不利于雾霾发生；每年5～7月潮汐组合类型有利于雾霾发生，每年8月～10月潮汐组合类型不利于雾霾发生，潮汐组合类型转化的周期为6个月。
这个半年周期是固定的，每年都是这样。与雾霾季节性相叠加，雾霾频发期是每年的1月和12月。 吴兑等人根据1951年～2005年中国大陆霾的时空分布特征得出同样的结论：就中国大陆而言，12月和1月霾天气日数明显偏多，两个月霾日数的总和达到了全年的30%；9月霾天气日数最少，约占全年的5%。这一研究结果与潮汐类型的划分完全一致。2013年的中国雾霾首发在1月，并于12月进入高潮。 二、潮汐南北震荡的18.6年周期 美国科学家相信，即使没有温室效应，地球自己的卫星月球也会使地球的温度上升。月球通过影响地球上的潮汐使地球的温度上升，是地球的恒温器。当日、地、月排成一线且相互距离最小时，日月引潮力相互加强而变为最大，地球海洋潮汐规模也最大，这时就有更多来自海洋深处的冷水被带到海面。这些冷水可以冷却海洋上的空气。当日、地连成的直线与月、地连成的直线相互垂直时，太阳潮汐减弱月球潮汐，使地球海洋潮汐变小，这时海洋深处的冷水很难被带到海面，世界就变得暖和。当月亮在南（北）纬28.6度（月亮赤纬角最大值）时，高潮区在12小时后从南（北）纬28.6度向北（南）纬28.6度震荡一次，大气和海洋的南北震荡将产生巨大的能量交换并搅动深海冷水上翻到海洋表面降低气温。这是以18.6年为周期的潮汐南北震荡作用
华北地区雾霾成因分析
华北地区雾霾成因分析
华北地区雾霾成因分析 姚燕良 （华北科技学院，北京东燕郊101601） 摘要：2015年11月，我国华北部地区先后遭遇多次大范围持续雾霾天气，给人们生产生活造成了严重影响。分析雾霾成因和治理雾霾迫在眉睫。关键词：雾霾；大气污染；静稳天气；大气气溶胶 中图分类号：TU83 文献标志码：A 0 引言 雾霾是秋冬季节常见的天气现象。雾和霾虽然同为视程障碍物，但是二者之间却有极大差别。雾—空气中的水汽凝结现象，是自然的天气现象，和人为污染不存在着必然联系；霾—指原因不明的因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒，气象学上称为气溶胶颗粒。二者可从空气湿度上进行大致判断，一般情况下，相对湿度大于90%时称作雾，小于80%时称为霾，80%～90%之间则为雾霾混合物。雾和霾一天当中，角色可能发生交替，也可能在同一区域内有些地方是霾有些地方为雾。雾和霾同时存在，且区域性能见度低于10公里的空气普遍浑浊现象被称为“雾霾”天气。由于能见度的降低不仅有“积极”参与的云雾滴的作用，还有气溶胶粒子的贡献，且其中的细粒子排放主要来自人类活动，因此雾霾不是纯粹的自然现象，雾霾天气的出现是气象问题，更是环境问题。2015年11月，我国中东部地区先后遭遇多次大范围持续雾霾天气，其影响范围、持续时间、雾霾强度历史少见。雾霾天气导致空气质量和能见度下降，造成呼吸系统和过敏等疾病的发病率增加，高速公路封闭，航班延误或取消，给人民群众的身体健康和生活造成严重影响。 1 雾霾天气成因分析
2015年11月，华北地区出现多次大范围的雾霾天气过程，是由于华北地区气象条件、地形地貌和人类生产活动共同作用的结果。 1.1 大气环流异常导致静稳天气增多，有利于形成雾霾 静稳天气是指当大范围近地面大气层持续或超过24h出现气压场比较均匀、静风或风速较小的天气。在静稳天气条件下，湍流受到抑制，特别是当逆温层出现时，不利于低空中的水蒸汽和颗粒物的扩散，特别容易形成雾霾天气。 静稳天气多发季节为秋冬两季。2015年11月大气环流于往年较异常而导致静稳天气偏多，为大范围持续雾霾天气的出现提供了有利条件。11月份，由于西伯利亚地区冷高压异常偏弱，北半球西风指数较常年明显偏大，表明高空西风分量较强，环流比较平直，纬向型环流较弱，极不利于引导极地冷空气进入我国，特别是华北地区；再就是华北地区的海平面气压值较常年偏小1～5hpa （百帕），处于弱气压梯度区，地面风速不大，垂直和水平方向扰动小，静风和小风天气多，故形成持续静稳天气。根据气象局资料分析，2015年11月我国中东部大部地区稳定类天气出现的频率较常年明显偏多，其中华东地区为 56.5%、华南57.3%、西南63.7%，而华北地区高达64.5%，均为为近10年最高。另外，今年华北地区暖湿气流也较往年异常，导致近地面空气湿度大，因此出现大范围持续雾霾天气。 1.2 华北地区大气气溶胶浓度高有利于形成雾霾 华北地区大气气溶胶浓度在全国范围来说处于较高水平，有利于催生雾霾天气的形成。大气气溶胶是指悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称,主要包括沙尘、碳（有机碳和黑碳）、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和海盐等六大类。冬季华北地区燃煤采暖、春秋季农村地区秸秆焚烧都会造成碳气溶胶的浓度明显增加。我国华北地区重工业相对比较发达，排放的二氧化硫较多，由于气温高可加速二氧化硫转化为硫酸盐，所以夏季华北地区硫酸盐气溶胶浓度较其他季节和地区都高。因城市汽车使用量大大高于农村，所以城市中硝酸盐和硫酸盐气溶胶浓度大大高于农村。气溶胶中空气动力学当量直径在10微米以下的颗粒物
大学生2014年形势与政策论文{关于雾霾}
雾霾的成因与防治 班级：20134041 学号：2013404145 姓名：苏芮 论文摘要：历史数据表明，近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势，且持续性霾过程增加显著。从空间分布看，霾日数呈现东部增加西部减少趋势。其中，珠三角地区和长三角地区增加最快。从今年春天开始，我国中东部地区逐渐出现轻雾天气，随着时间的推移，轻雾、雾和霾的范围逐渐加大、程度逐渐加剧；特别是北京天津等地雾霾连续数日，严重的影响了市民的生活质量。而霾的组成成分非常复杂，，对人体和生态环境都有很严重的影响。对此，我决定对雾霾成因和其成分分析及防治问题进行研究，从而建立解决此类问题的模型。 关键词：雾霾的成因与防治；PM 2.5；环保； 正文： 历史数据表明，近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势，且持续性霾过程增加显著。从空间分布看，霾日数呈现东部增加西部减少趋势。其中，珠三角地区和长三角地区增加最快。今春开始，我国中东部地区逐渐出现轻雾天气，而随着时间的推移，轻雾、雾和霾的范围逐渐加大、程度逐渐加剧；特别是北京天津等地雾霾连续数日，严重的影响了市民的生活质量。而霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气化学颗粒物质。如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车尾气等，对人体健康和生态环境都有很严重的影响。那么，雾霾的成因是什么？对环境和人体有何影响？对于我们居民来说，应如何防治？政府及相关环保部门应如何应对？我们对化石燃料燃烧而产生的二氧化氮.一氧化氮等氮氧化物对环境产生的影响的防治有什么深刻的认识？ 一.雾霾的成因 由于我国中东部地区冷空气势力较弱；华北平原、长江中下游平原地区风力较小；大气层结构稳定；一些地区受降水和地面水汽蒸发的影响，使得近地面空气的相对湿度越来越大，却极少降雨；在这种稳定的天气形势下，空气中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外扩散，使得污染物在大气的浅层积聚，从而导致污染的状况越来越严重。这些是雾霾天气持续的自然因素，而人为方面的原因主要是由于大气污染物排放负荷巨大。中国社会科学院发布的《气候变化绿皮
大气雾霾的形成原因及应对措施
大气雾霾的形成原因及应对措施大气雾霾的形成原因 1.大气环流异常导致静稳天气多，有利于形成雾霾 静稳天气是指当大范围近地面大气层持续或超过24小时出现气压场较均匀、静风或风速较小的天气。在静稳天气条件下，湍流受到抑制，特别是当逆温层出现时，低空中的水汽和颗粒物不易扩散，极易形成雾霾天气。 2.我国大气气溶胶浓度高有利于形成雾霾 我国大气气溶胶浓度在世界范围来说处于较高水平，有利于催生雾霾天气的形成。大气气溶胶是指悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称,主要包括沙尘、碳（有机碳和黑碳）、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和海盐等六大类。我国各地大气气溶胶有不同的时空分布特点。冬季北方地区燃煤采暖、春秋季农村地区秸秆焚烧都会造成碳气溶胶的浓度明显增加；春季，西部地区受沙尘天气影响，以沙尘气溶胶为主。我国华北地区工业相对比较发达，排放的二氧化硫较多，由于气温高可加速二氧化硫转化为硫酸盐，所以夏季华北地区硫酸盐气溶胶浓度较其他季节和地区都高。大气气溶胶中，起散射作用的主要是粒径为0.1-1微米的细粒子,对光的吸收效应几乎全部是由黑碳和含有黑碳的颗粒所引起。 3.雾霾天气使近地层大气更加稳定，加剧雾霾发展 大气中污染物和雾霾相互影响和作用，其主要媒介是气溶胶。雾霾中污染物的加入显著改变了气溶胶浓度，可促进水汽凝结，形成更多的云雾滴，水汽凝结时释放的潜热又有利于雾区的抬升和扩展；另一方面，云雾滴和气溶胶的增加将更多的太阳辐射反射、散射回大气中，使到达地面的辐射减少，地面气温下降，大气层结稳定度增加，造成每日正常排放和转化的气溶胶粒子更易在近地层大气中集聚，能见度进一步降低。由此可见，气溶胶的增多通过影响近地面层动力和热力场，对雾霾的发展起正反馈作用。 4.气溶胶二次反应导致污染物浓度增高 气溶胶按照形成过程可分为一次气溶胶和二次气溶胶。人类活动产生的污染源排入大气中，其中二氧化硫、碳氢化合物、氮氧化合物等一次气溶胶通过化学反应和气粒转化过程，形成硫酸盐、硝酸盐和氯化物等新的比较稳定的颗粒，即二次气溶胶。大量观测数据表明，大气中二次气溶胶对PM2.5浓度的贡献很大，大气污染物中有近5成的颗粒物来自于二次反应。二次气溶胶参与形成更多的云（雾）滴，使本已严重的大气污染状况变得更为复杂，雾霾天气更严重。 5.空气中悬浮颗粒物的增加。 随着城市人口的增长、机动车辆猛增，污染物排放和悬浮物大量增加，直接导致了能见度降低。实际上，家庭装修中也会产生粉尘“雾霾”，室内粉尘弥漫，不仅有害于工人与用户健康，增添清洁负担，粉尘严重时，还给装修工程带
雾霾的形成原因、危害及应对措施教学内容
雾霾的形成原因、危害及应对措施
雾霾的形成原因、危害及应对措施 摘要 2013年以来，我国中东部地区连续发生多次较大范围的雾霾天气。雾霾严重威胁了人们身体健康，雾霾天气引起社会的广泛关注，本文介绍了雾霾形成的原因、危害以及防治措施。 关键词雾霾；形成原因；危害；应对措施 引言 随着社会经济的快速发展，近年来在我国京津冀、华东等地区雾霾天气频发，特别是在2013年１月，多地遭遇大范围持续雾霾，北京市有26天为雾霾天气，为1954年以来同期最多，雾霾天气的频繁发生对城市大气环境、群众健康、交通安全、农业生产等都带来了日益显著的影响。雾霾是空气污染和气象因素共同作用的结果，雾霾天气发生时，大气能见度下降，大气中的颗粒物特别是细颗粒物（PM２.５）是导致能见度降低的主要因素，城市大气PM2.5污染影响空气质量，威胁人群健康，是具有区域性特征、危害严重的大气污染物。 1 雾霾形成的原因 雾霾是指空气中的灰尘、硫化物、NOx等使大气混浊、并在雾气存在下组成的气溶胶，从而导致能见度下降，呼吸道疾病发病率上升[1]。李金岚[2]指出雾霾是污染物和特殊天气条件共同作用的结果。 一是主要污染物排放量大，主要污染物包括PM2.5、PM10、硫氧化物、NOx等，尤其是PM2.5。在2013年首次雾霾天气中，北京空气中硫氧化物、NOx等污染物质浓度增加了10~20倍。城市有毒颗粒物主要来源还是人为排放比如煤汽油柴油的燃烧焚烧垃圾道路粉
尘工业污染森林火灾花粉细菌等。2011年，全国SO2排放总量为2218万吨，工业源排放占91%；NOx排放总量为2404万吨，工业源排放占71.9%，机动车排放占26.5%。 二是气候条件的影响。雾霾的产生，特别是二次气溶胶的形成有赖于特定的气象条件，如温度湿度辐射强度等; 雾霾发展与消除也受风力降水降雪等因素影响[3]．水雾不仅为气态污染物NOx、SO2迅速转化为硫酸盐、硝酸盐粒子提供了极有利的条件，而且为细颗粒物的吸湿、凝聚长大与累积提供了适宜条件。同时, 极端静稳天气形成了低空大气的“逆温层”，使空气在水平、垂直方向的交换流通能力变弱，不利于空气中污染物的扩散，从而导致空气污染的累积效应，形成了霾。高湿静稳的天气条件又不利于污染物扩散，致使二次粒子迅速转化与积累，从而加重了雾霾的程度，造成本次雾霾天气出现了影响范围广、持续时间长的特点[4]。 2 雾霾的危害 形成雾霾天气的有毒、有害颗粒物散播在空气中，对人类和生态系统会造成不同程度的危害，主要表现在以下几个方面： 一是雾霾天气中的PM2.5比重较大，其颗粒物较小，比表面积相对较大，可吸附大量有毒、有害物质，这些物质随PM2.5能轻易穿过鼻腔中的鼻纤毛，直接进入肺部，甚至渗进血液，而引发包括心脏病、动脉硬化、肺部硬化、肺癌、哮喘等各种疾病，影响身体健康； 雾霾中含有各种对人体有害的细颗粒、有毒物质达 20 多种,包括了酸、碱、盐、胺、酚等，以及尘埃、花粉、螨虫、流感病毒、结核杆菌、肺炎球菌等，其含量是普通大气水滴的几十倍。 对呼吸系统的影响大气中可吸入性悬浮物颗粒可随呼吸而进入支气管、细支气管，最后沉降于肺泡，可引起支气管炎、肺炎，
关于雾霾的论文
关于雾霾的论文 雾霾是雾和霾的组合词。因为空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。 雾霾，顾名思义是雾和霾。但是雾是雾，霾是霾，雾和霾的区别很大。 二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是PM2.5，也就是直径小于10微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。 城市有毒颗粒物来源：如汽车尾气；北方到了冬季烧煤供暖所产生的废；工业生产排放的废气等等。 随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。其实雾与霾从某种角度来说是有很大差别的。譬如：出现雾时空气潮湿；出现霾时空气则相对干燥，空气相对湿度通常在60%以下。其形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中，使有效水平能见度小于10KM的空气混蚀的现象。符号为“∞”。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化，空气团较稳定时，持续出现时间较长，有时可持续10天以上。由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象，都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度小于10KM。有时使气象专业人员都难于区分。必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素来综合分析判断，才能得出正确结论，而且雾和霾的天气现象有时可以相互转换的。 霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，长期吸入严重的还会导致死亡。 当然，面对这种可怕的自然天气也需要一些自我防护，如：雾霾天气少开窗；外出戴口罩；多喝桐桔梗茶；适量补充维生素D；饮食清淡多喝水等，这些都能有效地防护雾霾的侵袭。
雾霾
导读：内地部分城市近期受大范围雾霾天气影响，空气质量明显下降。中科院分布在京津冀区域的15个PM2．5监测站监测显示，1月份京津冀5次强霾污染分别发生在1月6日至8日、9日至15日、17日至19日、22日至23日、25日至31日。其中第五次PM2．5大于300微克/立方米超过50小时。 一、专业名词解释： 雾霾 是雾和霾的组合词。因为空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。 PM2.5 是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。
二、相关信息介绍：PM2.5颗粒大小
PM2.5的来源： ?PM2.5产生的主要来源，是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细
雾： 雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，多出现于秋冬季节（这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一），是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾（Fog）；而将目标物的水平能见度在1000－10000米的这种现象称为轻雾或霭（Mist）。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色
郭涛分析化学在治理雾霾过程中的应用
从香港电影“双食记”，看分析化学在食品安全中的应用 郭涛130420146 摘要：目前，雾霾天气带来的严重危害是我国面临的最大环境问题之一。各种分析化学的技术方法不仅可以用于监测、分析雾霾的污染物及其危害，还可以为雾霾的治理、管理、控制提供科学有效的数据。分析化学在治理雾霾中发挥着及其重要的作用。 关键词：雾霾分析化学污染物雾霾治理 雾霾天气已成为我国目前面临的最严重的、也是亟须解决的环境问题之一。2013 年伊始，我国中东部地区连续发生多次较大范围的雾霾天气。雾霾天气致使空气中污染物不易扩散，加重了SO2、CO、氮氧化物（NOx）等物质的毒性，严重威胁了人们身体健康。治理雾霾已成为大家普遍关心和急需解决的问题[1]。 雾霾不仅给交通运输和百姓的正常生产、生活各个方面带来严重的不便，而且严重的危害人们的健康，除了会使呼吸系统及心脏系统疾病恶化等，还会影响生殖能力，严重者会致死[2]。 治理雾霾迫在眉睫。本文将简要介绍雾霾产生及危害，结合分析化学技术，对分析雾霾中的污染物、雾霾的监测，管控和治理等多方面进行分析阐述。 1雾霾产生及危害 1.1 什么是雾霾 雾是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物，是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统[3]。根据气象学中雾霾的定义，雾霾是：大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，使水平能见度小于1.0kｍ[4]。霾，指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10ｋｍ时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾或灰霾[5-6]。雾霾天气是一种新的天气现象，是雾和霾的混合物。1.2雾霾产生的原因 在实际中，雾霾的产生往往与大气逆温现象（大气层结稳定的一类现象）相伴发生，由于逆温层的出现会加重环境空气污染，从而在一定程度上导致产生雾霾天气。这是因为逆温层是非常稳定的气层，阻碍气流向上和向下扩散，在空中形成一个扇形污染带，一旦逆温层消退，会产生短时间的熏烟污 染，从而加重地面空气污染程度。 从雾霾产生的条件来看，其中雾产生的三个条件均受天气或气候影响，目前人为难以控制；而霾产生的两个条件其中当地气团性质稳定受天气或气候影响，人为难以控制，但空气中存在的大量灰尘、硫酸、有机碳氢化合物等细小霾粒子主要来自于人为 大气污染物排放，重点与车辆尾气、燃煤烟气、扬尘等污染物有关。另外，也与部分地区农村大田植物秸杆焚烧有关。由于在稳定的天气形势下，空气中污染物在水平和垂直方向上都不容易向外扩散，使得污染物在大气的近地表层积聚，从而导致污染状 况越来越严重，这是导致中国中东部地区出现大范围雾霾的重要原因[7]。 1.3 雾霾的危害 雾霾天气发生时，大气能见度下降，大气中的颗粒物特别是细颗粒物（PM2.5） 是导致能见度降低的主要因素)，城市大气PM2.5污染影响空气质量,威胁人群健康，是具有区域性特征、危害严重的大气污染物。雾霾天气下大气颗粒物中颗粒物携带的无 机成分，重金属具有蓄积性毒性，能够对人体呼吸、免疫和心脑血管系统产生急性或慢
雾霾的影响有哪些
雾霾的影响有哪些 雾霾、PM2.5近两年让人们意识到环保的重要性，入冬后我国大部分地区特别是中东部地区、京津冀地区频繁出现严重雾霾天气。而雾霾的影响对人体和交通产生了伤害，下面大家就随着本文一起去了解下有关雾霾的影响吧！ 雾霾的影响—新生儿 1、雾霾的影响胎儿大脑发育：雾霾天气中的主要污染物“多环芳烃”(主要来自汽车尾气和工厂废气排放)均可通过胎盘传给体内的胎儿，严重影响胎儿的智商高低。此外，长期处于严重污染的空气环境中，宝宝出生后身上出现焦虑、抑郁及注意力缺陷等症状，其发病几率远高于正常水平，患自闭症的可能性更是普通儿童的两倍！ 2、雾霾令新生儿体重减轻：美国曾经有一项研究显示，生活在空气污染较为严重的环境下的孕妈，他们娩出的宝宝出生体重降低9%，头围数减少2%，对比空气相对较好的孕妈们娩出的宝宝则没有明显的变化。 雾霾的影响—对人体的伤害
1、出现雾霾天气，对健康危害越大。粒径2.5微米以下的粉尘被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，多引发包括哮喘，支气管炎等呼吸道疾病和心血管等疾病。 2、微粒还可以通过支气管和肺泡进入血液，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，这也是对人体健康危害极大的。 3、雾霾天气还会导致近地层紫外线减弱，将直接导致小儿佝偻病高发，并使得空气中的传染性病菌的易活性增强。 雾霾的影响—生态环境和交通 1、影响交通安全：雾霾天气时，由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。在日常行车行走时更应该多观察路况，以免发生危险。 2、阴霾天气更易致癌：雾霾天气时光照严重不足，接近底层的紫外线明显减弱，使得空气中细菌很难被杀死，从而传染病的概率大大增加。 3、影响生态环境：雾霾天气对公路、铁路、航空、航运、供电系统、农作物生长等均产生重要影响。雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害。 雾霾的影响对农业生产的危害也很大，因为空气中尘粒的浓度过大，会导致植株不堪负重，从而影响植株的呼吸作用。
中国雾霾分布特点以及华北霾环流特征分析
中国雾霾分布特点以及华北霾环流特征分析 孙 彧1 ，牛 涛2 ,马振峰3 (1.成都信息工程学院，成都 610103； 2.中国气象科学研究院，北京10081； 3.四川省气候中心，成都 610072) 摘 要根据1971—2010年40年567个中国地面观测站点的大雾和霾资料，统计分析了中国大雾和霾的总体分布特点以及年际变化。结果表明：大雾主要分布在中国东南沿海地区、四川盆地地区、湘黔交界、山东沿海以及云南南部等地区。霾主要集中于华北、河南以及珠三角和长三角地区。年际变化表明：秋冬的大雾和霾的分布大于春夏的大雾和霾的分布。大雾和霾年际变化明显，大雾在70—90年代较多，90年代以后减少。霾自2000年以来急剧增长，2010年霾年均日数（29.8天）几乎是1971年（6.7天）的4倍。还运用旋转经验正交（REOF）分析方法分析了中国大雾和霾的地理分布，大雾REOF分型的第一模态表现为以东北，云南南部以及福建三个地区为大值中心的分布。第二模态相关系数高值区分布在四川盆地、重庆以及长三角地区。第三模态表明湖南、江西、辽东半岛以及新疆阿泰勒地区存在着变化的一致性。第四模态相关系数高值区分布在华北地区。霾的第一个模态的高相关区出现在珠三角地区，第二个模态高相关区域集中在华北西部以及环北京地区。最后针对华北地区的霾做了环流形势的聚类分析，将霾天气出现的850hpa环流形势聚为六类：第一类为西北气流均压型，各层均为西北气流控制，700hpa相对湿度低于70%。第二类为弱槽均压型，在华北地区存在弱槽，是霾出现时最多的环流形势分布，850hpa以及500hpa都是偏西气流控制，700hpa华北大部地区相对湿度在50%以下。第三类为低压底部型，在中国东北部存在低压中心，850hpa是西南气流，500hpa 是西风控制的均压场，700hpa大部地区相对湿度在50%以下。第四类为鞍型场型，850hpa上华北地区有明显的鞍型场，偏北风控制，700hpa大部地区相对湿度在60%以下。第五类为弱高压均压场型，所占比例很少，霾区有弱高压控制，850hpa是偏北气流，500hpa为西北气流，700hpa 华北大部地区相对湿度在60%以下。第六类为低压底部倒槽型，在蒙古北部有一低压，在华北东部出现倒槽西北气流均压型，500hpa以及850hpa均为西北气流控制，700hpa华北大部地区相对湿度在70%以下。 关键词：大雾，霾，时空分布，REOF分型，环流形势聚类
中国雾霾的形成与治理
论中国雾霾的形成与治理 摘要：我国经济的高速发展，随之而来的一系列环境问题也愈发引发社会各界的关注。自2013以来的大规模雾霾袭城事件，更是给我们敲响了警钟。本文结合实际国情，深入分析我国的雾霾成因，并将其归结为污染源的持续累积以及特殊气候现象的触发因素。进一步地，本文借鉴了发达国家面对雾霾的应对策略，综合探讨符合我国国情的治霾之法。 关键词：环境；雾霾；形成原因；治理方法 1.引言 雾霾于2013年在我国大规模爆发，中东部地区反复出现严重雾霾天气，导致可见度下降，交通瘫痪，呼吸道感染病人剧增，白云隐没，蓝天不再。“雾霾袭城”已不仅局限在工业集中、人口密集的华北、华东地区，包括广西、陕西和湖北等在内的多个省市区也纷纷“沦陷”。在高速发展经济的同时，持续的雾霾天气严重影响着人们的生产和生活，我国环境正在面临前所未有的考验，雾霾从何而来，又将如何治理？成为了社会关注、科学研究的热点问题。 2.我国雾霾的成因 雾霾，即“雾”与“霾”的结合体。雾霾是漂浮大气中的PM2.5等尺寸微粒、粉尘、气溶胶等粒子，在一定的湿度、温度等天气条件相对稳定状态下产生的天气现象。雾霾的具体成因，截止目前为止仍无科学的定论，仍处于猜测阶段。研究表明，雾霾的形成可以归结为两大原因，分为是污染源和特殊的气候现象。
图1我国雾霾成因概述图 1.1污染源 大气中悬浮颗粒物是雾霾天气的主要污染源，为雾霾的出现提供了充足的“物质基础”。悬浮颗粒物包括了悬浮在大气中的固体以及颗粒状液体物质，大气中的悬浮颗粒物来源可以分为天然来源与人为来源两部分。天然来源主要是土壤扬尘，我国拥有世界上最大的黄土平高原地区，其土壤质地最易生成颗粒性扬尘微粒。而人为来源主要为化石燃料的燃烧、工业粉尘以及汽车尾气等等。 尽管天然来源为雾霾的形成提供了巨大的物理基源，但是千百年来，从未有如此严重的雾霾现象产生，而在这段经济迅速发展的时期，雾霾频发，可以看出人为因素才是产生雾霾的罪魁祸首。在人为影响因素中，主要有机动车尾气排放、工业废气排放、扬尘以及人类活动排放。 图2 人为因素的主要构成
京津冀怎么就成了中国雾霾最严重的地区
京津冀怎么就成了中国雾霾最严重的地区 谈到中国的雾霾问题，人们会下意识地把目光投向京津冀。谈到京津冀的雾霾问题，焦点又会自然集中向河北。“最差空气质量排行榜是城市竞争最不激烈的领域，河北多个地市形成自然垄断。”人们在网络上这样调侃。那么河北的空气污染是如何形成的？真的是河北拖累了整个京津冀的空 气质量吗？拍摄时间：2014.11.17拍摄地点：唐山迁安市这本是一个晴好的天气，天空蔚蓝，万里无云，可惜的是这片蓝天却无缘被其下城市中的人们所目睹，因为在蓝天和大地之间还间隔着一层厚厚的灰黄色霾层。而霾层之下，地面之上，更是有烟囱如林，滚滚浓烟在不停地排放。在河北唐山迁安市有着迁钢、九江、松汀、燕山等钢铁企业，上面所描述的场景已经成为常态。摄影/卢广 北京一有霾，河北就挨批 张一强来北京5年，这些年已经练就了一种奇特的本领：人肉检测PM2.5数值。这全靠他那敏感的鼻子。他逢人便说，“没得过敏性鼻炎，不足以谈北京的生活。” 每天早晨起床，张一强根据鼻子的“拥堵”程度，大体就可以猜到当天的雾霾指数：半通不通，指数一般能到300以上；要是全堵了，PM2.5指数一定奔着爆表而去。但即便鼻子再堵，班，毕竟还是要上的。张一强只好戴上防雾霾的口罩，
一头扎进灰蒙蒙的空气里去。公交车上、地铁上，到处都是戴着各式口罩的人，口罩两侧，随着呼吸的频率，塌下去又鼓起来。 张一强在一家杂志社供职。有时候办公室里四五个同事同时犯病，喷嚏声此起彼伏。他们都知道，这和那浓得化不开的霾有关。偶尔，他的同事会抱怨，这么糟糕的空气，都是被“某省”害的。 张一强知道，同事口中的某省指的就是河北省，也知道因为雾霾而批评河北的不仅仅是自己的几位同事——2014年APEC会议前，环保部还曾点名批评河北应对雾霾不力：2014年环保部10月13日通报称，在近期的大规模雾霾期间，对京津冀8个城市（北京、天津、石家庄、廊坊、保定、邢台、衡水和邯郸）重污染天气应急响应进行专项督察发现：京津冀相关城市迅速反应，积极应对，均按要求开展了重污染天气应急工作；但一些城市应急措施没有落到实处，如邯郸、廊坊等城市措施形式化，石家庄、廊坊等城市部门联动不够，而涉及民生的机动车限行措施也出现操作难度大的问题；河北省尚未设立全省统一的重污染天气情况下的机动车限号 规范。 但他并不认同这样的抱怨，他是河北石家庄人，并非出于对家乡的热爱，他才听不得同事对河北的腹诽，他承认，河北的空气确实非常糟糕，但河北的空气为什么这么差，他认为，
中国的能源与雾霾
中国的能源与雾霾 众所周知，中国雾霾天气增多的主要原因，是化石能源消费带来的大气污染物逐年增加，主要源于热电排放、工业尤其是重化工生产、汽车尾气、冬季供暖、居民生活、以及地面灰尘等。 雾霾对气候、环境、人体健康均有较大影响。雾霾中PM1~2.5影响较大，PM2.5~10即出现沙尘。雾霾造成气候、环境、健康等方面的负面影响：1）PM2.5浓度的增加可能是极端天气事件增加的原因。PM2.5影响大气辐射平衡，导致地面越来越冷、大气越来越热，严重影响区域和全球气候变化，可能加剧区域大气层加热效应、增加极端气候事件。2）细粒子污染是全球性重要环境问题之一，从1975年以来全球范围内，除欧洲以外，细粒子浓度都在明显上升。PM2.5浓度的增加会引起城市大气酸雨、光化学烟雾现象，导致大气能见度下降，阻碍空中、水面和陆面交通。3）霾含湿度比较高，可以直接传染细菌和病毒。PM2.5又称为可入肺颗粒，能够直接进入人体肺泡甚至血液系统中，直接导致心血管病等疾病。PM2.5的比表面积较大，通常富集各种重金属元素和有机污染物，这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质，危害极大。PM2.5污染会增加重病及慢性病患者的死亡率，使呼吸系统及心脏系统疾病恶化，改变肺功能及结构，改变人体免疫结构。中科院研究已经基本证明大气污染与呼吸道疾病死亡率正相关。北京市近年肺癌患病率显著提高，2012年平均每天确诊104个肺癌病人。对广州市肺癌致死率与灰霾关系的研究表明，考虑7年滞后期，肺癌致死率和气溶胶消光系数的相关系数高达0.97。严重灰霾污染，表面上是由不利气象条件所引发，但根本原因则是长期以来不可持续的经济发展模式、不合理的产业结构和能源结构等积累所致。 近日，国务院召开常务会议，部署了大气污染防治十条措施，其中提出要加快调整能源结构，加大天然气、煤制甲烷等清洁能源供应，并大力培育新能源产业。环境保护比能源单纯获取更重要，能源转型比经济结构调整更迫切。能源与环境能否和谐发展，这将关系到“美丽中国”的实现。化石能源，受其转化方式和燃烧的利用形式的影响，大部分能量以粉尘，甚至有害的固体、液体、气体，
华北地区雾霾黄色预警持续 中东部雨雪降温
华北地区雾霾黄色预警持续中东部雨雪降温 今天白天，华北、黄淮和江淮等地已连续第三天出现雾霾天气。其中，霾主要出现在河北中南部和东部、北京南部、天津、辽宁中东部及黄淮、江淮等地。预计今夜，北京、天津、河北等地空气质量仍较差，霾黄色预警继续发布中，明日，雾霾有望消散。 从昨天开始，西北地区陆续出现降雪，部分地区迎来今冬初雪，预计明天，中东部地区的雨雪天气将持续，并伴随着降温，天气比较寒冷，请注意保暖。 预计今天夜间，华北中南部等地空气污染气象条件达4到5级，不利于空气中污染物扩散。东北的部分地区、华北中南部、黄淮北部、湖北东部、苏皖及浙江北部等地有雾霾天气，其中，河北中南部和东北部、北京南部、天津、山东西北部等地有中度霾，局地重度霾。 明天白天随着较强冷空气南下，京津冀地区空气污染气象条件等级为1～2级，有利于污染物扩散，大范围雾霾天气将自北向南逐渐消散。 今天白天，冷空气的入侵还给青海、甘肃、宁夏等地带来降雪和大风降温。西北地区中东部、华北西部及内蒙古中西部、黑龙江中部等地普遍降温4～8℃，青海南部降温超过10℃。此外，受冷空气影响，甘肃北部、内蒙古西部出现沙尘天气，其中内蒙古拐子湖出现沙尘暴天气。 预计今天夜间到明天白天，西北地区东部、山西、河北北部、吉林大部、辽宁等地的部分地区有小雪或雨夹雪；华北中南部及其以南大部地区有小到中雨，山东半岛北部、广东东部等地局地大雨。 中央气象台气象专家提醒，华北地区今夜仍多雾霾，出行需注意防护。另外，24日夜间起东北地区的雨雪天气将逐渐增强，请相关部门提前做好应对准备，尤其是吉林松原震区注意防范雨雪及大风降温天气对交通运输、群众生活的不利影响。
中国近年雾霾多发的原因
中国今年雾霾多发的原因 摘要：雾霾，雾和霾的统称。雾和霾的区别十分大。霾的意思是灰霾(烟霞) ，空气中的灰尘、硫酸、硝酸等非水成物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大，而雾中的相对湿度是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。 组成成分 雾霾，雾和霾的统称。雾和霾的区别十分大。霾的意思是灰霾(烟霞) 空气中的灰尘、硫酸、硝酸等非水成物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大，而雾中的相对湿度是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。 第一，二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加
重雾霾天气污染的罪魁祸首，它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得阴沉灰暗。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是细颗粒物(PM2.5)，也就是直径小于等于2.5微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。 第二，城市有毒颗粒物来源：首先是汽车尾气。使用柴油的车子是排放细颗粒物的“重犯”。使用汽油的小型车虽然排放的是气态污染物，比如氮氧化物等，但碰上雾天，也很容易转化为二次颗粒污染物，加重雾霾。 雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，多出现于秋冬季节(这也是2013年1月份全国大面积雾霾天气的原因之一)，是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。雾的存在会降低空气透明度，使能见度恶化，如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结(或凝华)物的天气现象称为雾(Fog);而将目标物的水平能见度在1000-10000米的这种现象称为轻雾或霭(Mist)。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。 霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。它也能使大气浑浊，视野模糊并导致能见度恶