霾、雾与浮尘

地球大气中一直含有大量微小的灰尘、烟粒、硫酸盐、硝酸盐、铵盐等颗粒物质，气象学上将这些悬浮在空气中的微小的颗粒物质称为大气气溶胶。通常情况下，自然界能够较长时间悬浮在空气中的气溶胶粒子，直径在10微米以下，肉眼不能分辨，因此不会引起人们的注意。在特定的气象条件下(如静风、逆温等稳定大气状态下)，如果人类社会向大气排放过多的污染物质，使空气中的气溶胶不断在某一区域聚集致使其浓度过大，产生可见的光散射作用，人们就能感觉到大气混浊、视野模糊。如果由于悬浮在空气中不可见的微小颗粒散射作用出现水平能见度小于10千米的天气现象时，就称霾(音mái)。形成霾的核心物质是悬浮在空气中的微小颗粒，这些颗粒的直径分布在0.001微米到10微米之间，它们对光线的散射作用，使空气变混浊，影响视野。在有霾的天气里，看远处的物体如同隔了一层纱，物体颜色减弱、边缘模糊。由于直径在10微米以下的颗粒物属于可吸入颗粒物的范畴，能够通过呼吸直接进入人的呼吸系统，诱发各种呼吸系统疾病，因此有霾的天气里要减少户外活动或采取个人有效防护措施。形成霾的颗粒来源于自然和人类活动排放。自然界产生的颗粒物主要包括灰尘、矿物、硫酸盐、硝酸盐等气溶胶物质；人类活动排放的颗粒物主要包括燃烧化石燃料(煤和石油等)和生物质燃烧(植物秸秆、动物尸体和生活垃圾等)、工业生产和生活活动等过程中，产生大量含有很多有毒和有害水溶性粒子的气溶胶。严重的城市空气污染会加大霾发生的频率，稳定的大气状态是发生霾的重要天气条件。人类可以通过控制大气中的工业排放量或保护植被、改善自然环境等减少霾发生的频次，却无法人为清洁整个大气层。大气的净化主要依靠自然过程自我净化。形成霾的粒子依靠自身重力作用降落到地面的过程非常缓慢，但在不稳定大气状态下，形成霾的粒子会在风或对流作用下向远处和高空输送，在光化作用或遇到合适的水汽条件时，作为云、雾的凝结核，形成云、雾和雨滴，最终降落到地面。清除空气中悬浮粒子最直接有效的自然过程是降水冲刷。容易与霾混淆的天气现象有雾、轻雾(旧称霭)和浮尘，它们的共同特征是使能见度恶化，影响视程。它们的区别主要有几个方面：第一，形成条件和所含颗粒物不同。起雾过程本质上都是由于空气中的水蒸气遇冷达到饱和，空气相对湿度达到100%，就产生了凝结态的雾滴(能悬浮在空气中的微小水滴)，因此，形成雾和轻雾现象的物质颗粒主要是水汽。霾和浮尘天气一般相对湿度低于80%，因此形成霾和浮尘的天气现象的物质颗粒主要是“干粒子”。浮尘天气一般出现在大风、沙尘暴天气之后的无风或风较小的天气条件下，其颗粒物主要是裸露的地表或建设工地等处的尘土被风吹向空中，大风过后较大的尘土粒落地，而直径在100微米以下的微小尘粒继续飘在空中并向下风方向移动，形成浮尘天气。霾一般出现在气团稳定、较干燥的天气条件下，粒子除包括尘土外更多的是其他气溶胶，粒子平均直径一般也比浮尘小。第二，影响视线程度不同。水平能见度低于1千米为雾，在1～10千米之间为轻雾。霾和浮尘的水平能见度均在10千米内。从视觉上来说，雾和轻雾通常为乳白色，浮尘一般呈土黄色，而霾在不同的光线背景下颜色有所变化——远处明亮的物体呈浅黄色或橙红色，暗的物体则呈蓝灰色。第三，形态和尺度不同。雾一般呈乳白色，像云一样，不均匀，有雾区与无雾区有明显界线，水平尺度大小相差悬殊，垂直厚度一般在几百米以下。霾和浮尘比较均匀，与晴空区没有明显的界线，水平尺度在数十千米以上，垂直厚度可达数千米。第四，对环境的影响不同。自然界的雾除了影响交通，不会影响人类健康，有利于促进植物生长。形成霾和浮尘的颗粒物会严重损害人类健康，也会影响植物的正常生长。2006年4月16—17日的一场浮尘天气，仅在北京市的降尘量就达到30万吨，北京市民经历了从黄天到黄地的过程，看到了北京一夜之间成为土城，但未必能想到如果没有“及时雨”冲刷，植物将被叶面上的尘土憋死。期盼着“阴霾终将去，浮尘昨日天”，各国政府和全人类正在为此努力着。

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