北大教授揭露京津冀地區(qū)霧霾形成成因

　　 劉樹華， 北京大學(xué)物理學(xué)院大氣與海洋科學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師，大氣物理與大氣環(huán)境學(xué)科帶頭人。從事大氣邊界層物理、陸氣相互作用、區(qū)域與全球變化研究和教學(xué)工作。主持國(guó)家基礎(chǔ)研究計(jì)劃（973項(xiàng)目）課題、國(guó)家科技支撐項(xiàng)目課題、國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、科技部全球變化專項(xiàng)項(xiàng)目等。

　　11月3日，北京發(fā)布空氣重污染黃色預(yù)警。我們想知道，冬季京津冀等地區(qū)氣象條件如何？除了氣象條件之外還有哪些因素造成霧霾天氣頻發(fā)？如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？

　　在京津冀地區(qū)靜穩(wěn)天氣條件下形成的“三圈環(huán)流”（由于山區(qū)與平原的熱力差異、城市與郊區(qū)熱力差異、海面與陸面的熱力差異形成的山谷風(fēng)環(huán)流、城市熱島環(huán)流、海陸風(fēng)環(huán)流）的耦合效應(yīng)，對(duì)京津冀地區(qū)污染物的擴(kuò)散產(chǎn)生重要的影響。

　　霧霾天氣形成的成因是什么？

　　地理環(huán)境、天氣條件和污染源分布作用。

　　媒體：11月份北方將進(jìn)入采暖季，京津冀地區(qū)的空氣質(zhì)量將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。您認(rèn)為今年冬季京津冀地區(qū)的天氣條件與以往相比有何不同？

　　劉樹華：今年10月13日～16日，京津冀地區(qū)出現(xiàn)了霧霾天氣。10月13日16時(shí)，北京市空氣重污染應(yīng)急指揮部辦公室發(fā)布了空氣重污染藍(lán)色預(yù)警。同時(shí)，天津、河北、山東等地也出現(xiàn)了霧霾天氣，相繼發(fā)布了空氣重污染預(yù)警，啟動(dòng)了應(yīng)急響應(yīng)。

　　進(jìn)入采暖季，由于采暖將向大氣中釋放污染物，大氣邊界層產(chǎn)生逆溫作用，使得大氣更加穩(wěn)定，擴(kuò)散能力較弱，是秋冬季更容易形成霧霾天氣的主要原因。

　　至于今年冬季京津冀地區(qū)的霧霾是否更為嚴(yán)重，是一個(gè)很復(fù)雜的問題。在污染源沒有變化的情況下，主要取決于天氣過程。如果天氣過程（大風(fēng)）比較頻繁，嚴(yán)重霧霾天氣將較少。如果天氣過程（大風(fēng)）較少，大氣比較穩(wěn)定，嚴(yán)重霧霾天氣將較多。

　　為什么今年秋季市民會(huì)感覺霧霾來得更早？這是因?yàn)?0月是京津冀地區(qū)季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)期，天氣形勢(shì)靜穩(wěn)，大氣邊界層較穩(wěn)定，地表水汽比較大。從氣象條件分析，秋季總體風(fēng)力偏小，濕度偏大，地表比較穩(wěn)定，不利于霧霾的擴(kuò)散。近地層污染物積累，導(dǎo)致過早出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣。

　　當(dāng)前北京周邊省市都在嚴(yán)格控制污染物排放，本地污染物排放變化不大。在當(dāng)前污染源排放沒有明顯增加的前提下，不利于擴(kuò)散的氣象條件是造成霧霾的主要原因。

　　媒體：京津冀地區(qū)霧霾天氣形成的成因有哪些？

　　劉樹華：首先要定義霧和霾。根據(jù)氣象規(guī)范定義，大氣的相對(duì)濕度低于80%，顆粒物的光學(xué)效應(yīng)使得大氣能見度低于10公里，大氣呈現(xiàn)灰蒙蒙的視程障礙現(xiàn)象稱作霾。而大氣相對(duì)濕度達(dá)到90%以上，即為霧。霧和霾的另一區(qū)別是，霧容易散去，而霾卻不容易散去。這是因?yàn)殪F天相對(duì)濕度大，受天氣變化影響比較大，太陽一出來，地表增溫，蒸散迅速加大，或遇到較干燥空氣，霧很容易散去。所以，霧天一般日出后不久即散去，不會(huì)全天存在。但是，霾則不然。因?yàn)轹蔡鞖膺^程中，大氣中水汽含量較少，相對(duì)濕度較低，霾由細(xì)小顆粒物組成，一般處于3000米以下大氣中，如果大氣邊界層中存在逆溫層，而水平方向風(fēng)速很小，空氣垂直和水平流動(dòng)不暢時(shí)，霾將難以散去。

　　局地霧霾天氣形成有3個(gè)條件。一是天氣條件。大氣污染顆粒物是造成嚴(yán)重霧霾天氣的內(nèi)因，天氣條件則是外因，對(duì)于擴(kuò)散污染物有著重要作用。不同季節(jié)的熱力條件和天氣背景強(qiáng)迫對(duì)邊界層過程及空氣質(zhì)量有重要的影響。

　　二是地理環(huán)境條件。京津冀城市化區(qū)域?yàn)l臨渤海，屬于海陸交接地區(qū)。北有燕山山脈，西有太行山脈，構(gòu)成復(fù)雜的山地、平原、城市和海陸地理環(huán)境。在京津冀地區(qū)靜穩(wěn)天氣條件下形成的“三圈環(huán)流”（由于山區(qū)與平原的熱力差異、城市與郊區(qū)熱力差異、海面與陸面的熱力差異形成的山谷風(fēng)環(huán)流、城市熱島環(huán)流、海陸風(fēng)環(huán)流）的耦合效應(yīng)，對(duì)京津冀地區(qū)污染物的擴(kuò)散產(chǎn)生重要的影響。

　　三是污染源作用。京津冀地區(qū)周邊的東南風(fēng)、西南風(fēng)、南風(fēng)都會(huì)把污染物送到北京來。這種地理環(huán)境、天氣條件、污染源分布作用，正是導(dǎo)致京津冀地區(qū)秋冬季嚴(yán)重霧霾天氣頻發(fā)的原因。雖然京津冀地區(qū)霧霾的產(chǎn)生與氣象條件密切相關(guān)，但要根本解決還是要靠強(qiáng)化區(qū)域減排。