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"雾-霾”现象透视:雾和霾的联系及区别
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2013-12-10 8:12:27  来源:中国气象网

12月上旬中东部遭遇大范围雾霾.新华社发(赖鑫琳 摄)
    “雾霾”是雾和霾的统称,是将两种相似且难以区分的天气现象共同提及的概括性说法。由于雾和霾都伴随着能见度下降,所以公众和媒体也经常将二者混为一谈,合而论之。针对“雾-霾”现象和有关科学问题,中国气象局专家指出,雾和霾常常相伴出现,并可相互转化,成分不同且对人类健康的影响也有所不同。

    雾和霾相伴而生并能相互转化

    根据气象学的定义,凡是大气中因悬浮的云雾滴(即水滴)导致的能见度低于1公里时,这种天气现象就称为雾。当能见度在1~10公里时则被定义为轻雾。

    霾则是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10公里的空气普遍混浊现象,这里的干尘粒指的是干气溶胶粒子。

   一般情况下,当能见度在1~10公里时可能既有干气溶胶的影响(即霾的影响),也可能有水滴的贡献(即轻雾的贡献),且不易区分,所以就被称为“雾-霾”现象。由于在实际的大气中没有气溶胶粒子作为云雾的凝结核(或冰核),无法形成雾,所以雾和霾的背后都与气溶胶粒子有关。

    雾和霾在一天之中可以变换角色,甚至在同一区域内的不同地方,雾和霾也可能各有侧重。譬如一天中清晨的空气中湿度比较大,水滴含量较多,则出现轻雾和雾的几率就大一些;到了中午空气湿度下降,干气溶胶粒子比重增多,则霾就偏多一些。总之,“雾-霾”现象通常会相伴出现并可以转换。

    
   
干霾、湿雾是雾和霾的显著区别

    干气溶胶粒子和有气溶胶粒子参与的云雾滴是霾和雾的主要成分,也是二者最主要区别。通俗来说,霾比较“干”,而雾比较“湿”。

    判断雾和霾哪个偏多,空气湿度是重要的依据。一般说来,在雾-霾现象中,当大面积观测到的空气相对湿度大于90%时,雾-霾中以雾为主导;当大面积观测到的空气湿度低于80%时,以霾为主导。

    之所以用空气湿度作为雾和霾区分的依据,是因为水汽在雾-霾变化中扮演着重要角色。当空气中水汽较多时,某些吸水性强的干气溶胶粒子会吸水、长大,并在过饱和的气象条件下最终活化为云雾的凝结核,在气溶胶粒子之外,产生一些云雾滴,从而推动由霾向轻雾和雾的转化。而当空气湿度降低时,雾向霾的转变也会发生。

    值得说明的是,雾和霾原本是自然界的两种天气现象,在历史上人类活动对大气影响较弱的年代,雾和霾也会不时出现,因为自然的循环过程中也会产生气溶胶粒子,只不过这些气溶胶粒子被视为背景气溶胶,而那时的雾-霾也主要受空气中水汽变化来控制。但是,随着人类活动的加剧,这一现象在我国近三十余年出现了显著变化,当今的雾-霾不仅受到空气中水分多少和分布的影响,还受到主要源于人为排放的大气气溶胶显著增加的影响。


    霾中的PM2.5粒子更易入肺


    在干气溶胶粒子中,存在着较多直径小于或等于2.5微米的粒子,即是我们俗称的PM2.5,也称为可入肺颗粒物,因此在以霾为主导的雾-霾天气中,可入肺的PM2.5更多。

    研究发现,粒径在10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,对人体健康危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物(即PM2.5),能够直接进入肺泡并被巨噬细胞吞噬,可以永远停留在肺泡里,不仅仅对呼吸系统,对心血管、对神经系统等都会有影响。由于雾中的水滴粒子直径通常在几十微米,和PM2.5相比不易直接进入肺部。

    至于PM2.5对健康的影响到底有多大,目前尚无定论,这是因为PM2.5对人体的影响是一个长期过程,不是短期内就可以表现和评估出来的。同时,产生的影响还与PM2.5浓度、人在其中暴露时间、防护措施和个人体质与营养等因素密切相关,因此当前很难关于霾对健康的影响做出准确和定量的判断。(记者 徐文彬)


    【科普链接:什么是气溶胶?】

    气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。它们能作为水滴和冰晶的凝结核、太阳辐射的吸收体和散射体,并参与各种化学循环,是大气的重要组成部分。雾、烟、霾、轻雾(霭)、微尘和烟雾等,都与天然或人为排放的大气气溶胶有关。

    【科普链接:PM2.5是什么】

    细颗粒物(PM2.5)是指空气动力学等效直径小于等于2.5微米的气溶胶粒子,是能进入人体肺泡的颗粒物。

    【科普链接:PM2.5的主要来源有哪些】

    PM2.5的主要来源有三大类,一是化石燃料的燃烧,二是生物物质燃烧,三是土地覆盖和利用的变化。其人为来源包括:工矿企业化石燃料的燃烧,采暖锅炉燃烧释放,交通运输工具的油、气排放,烹调和其它人类活动释放等;其自然来源包括与沙尘暴有关的风蚀过程、火山爆发、森林大火等释放的燃烧产物。


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