霾、霧與浮塵

地球大氣中一直含有大量微小的灰塵、煙粒、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽等顆粒物質(zhì)，氣象學(xué)上將這些懸浮在空氣中的微小的顆粒物質(zhì)稱為大氣氣溶膠。通常情況下，自然界能夠較長時間懸浮在空氣中的氣溶膠粒子，直徑在10微米以下，肉眼不能分辨，因此不會引起人們的注意。在特定的氣象條件下（如靜風(fēng)、逆溫等穩(wěn)定大氣狀態(tài)下），如果人類社會向大氣排放過多的污染物質(zhì)，使空氣中的氣溶膠不斷在某一區(qū)域聚集致使其濃度過大，產(chǎn)生可見的光散射作用，人們就能感覺到大氣混濁、視野模糊。如果由于懸浮在空氣中不可見的微小顆粒散射作用出現(xiàn)水平能見度小于10 千米的天氣現(xiàn)象時，就稱霾（音máｉ）。

形成霾的核心物質(zhì)是懸浮在空氣中的微小顆粒，這些顆粒的直徑分布在0.001微米到10 微米之間，它們對光線的散射作用，使空氣變混濁，影響視野。在有霾的天氣里，看遠(yuǎn)處的物體如同隔了一層紗，物體顏色減弱、邊緣模糊。由于直徑在10微米以下的顆粒物屬于可吸入顆粒物的范疇，能夠通過呼吸直接進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)，誘發(fā)各種呼吸系統(tǒng)疾病，因此有霾的天氣里要減少戶外活動或采取個人有效防護(hù)措施。

形成霾的顆粒來源于自然和人類活動排放。自然界產(chǎn)生的顆粒物主要包括灰塵、礦物、硫酸鹽、硝酸鹽等氣溶膠物質(zhì)；人類活動排放的顆粒物主要包括燃燒化石燃料（煤和石油等）和生物質(zhì)燃燒（植物秸稈、動物尸體和生活垃圾等）、工業(yè)生產(chǎn)和生活活動等過程中，產(chǎn)生大量含有很多有毒和有害水溶性粒子的氣溶膠。嚴(yán)重的城市空氣污染會加大霾發(fā)生的頻率，穩(wěn)定的大氣狀態(tài)是發(fā)生霾的重要天氣條件。人類可以通過控制大氣中的工業(yè)排放量或保護(hù)植被、改善自然環(huán)境等減少霾發(fā)生的頻次，卻無法人為清潔整個大氣層。大氣的凈化主要依靠自然過程自我凈化。形成霾的粒子依靠自身重力作用降落到地面的過程非常緩慢，但在不穩(wěn)定大氣狀態(tài)下，形成霾的粒子會在風(fēng)或?qū)α髯饔孟孪蜻h(yuǎn)處和高空輸送，在光化作用或遇到合適的水汽條件時，作為云、霧的凝結(jié)核，形成云、霧和雨滴，最終降落到地面。清除空氣中懸浮粒子最直接有效的自然過程是降水沖刷。

容易與霾混淆的天氣現(xiàn)象有霧、輕霧（舊稱靄）和浮塵，它們的共同特征是使能見度惡化，影響視程。它們的區(qū)別主要有幾個方面：

第一，形成條件和所含顆粒物不同。起霧過程本質(zhì)上都是由于空氣中的水蒸氣遇冷達(dá)到飽和，空氣相對濕度達(dá)到100%，就產(chǎn)生了凝結(jié)態(tài)的霧滴（能懸浮在空氣中的微小水滴），因此，形成霧和輕霧現(xiàn)象的物質(zhì)顆粒主要是水汽。霾和浮塵天氣一般相對濕度低于80%，因此形成霾和浮塵的天氣現(xiàn)象的物質(zhì)顆粒主要是“干粒子”。浮塵天氣一般出現(xiàn)在大風(fēng)、沙塵暴天氣之后的無風(fēng)或風(fēng)較小的天氣條件下，其顆粒物主要是裸露的地表或建設(shè)工地等處的塵土被風(fēng)吹向空中，大風(fēng)過后較大的塵土粒落地，而直徑在100微米以下的微小塵粒繼續(xù)飄在空中并向下風(fēng)方向移動，形成浮塵天氣。霾一般出現(xiàn)在氣團穩(wěn)定、較干燥的天氣條件下，粒子除包括塵土外更多的是其他氣溶膠，粒子平均直徑一般也比浮塵小。

第二，影響視線程度不同。水平能見度低于1千米為霧，在1～10千米之間為輕霧。霾和浮塵的水平能見度均在10千米內(nèi)。從視覺上來說，霧和輕霧通常為乳白色，浮塵一般呈土黃色，而霾在不同的光線背景下顏色有所變化——遠(yuǎn)處明亮的物體呈淺黃色或橙紅色，暗的物體則呈藍(lán)灰色。第三，形態(tài)和尺度不同。霧一般呈乳白色，像云一樣，不均勻，有霧區(qū)與無霧區(qū)有明顯界線，水平尺度大小相差懸殊，垂直厚度一般在幾百米以下。霾和浮塵比較均勻，與晴空區(qū)沒有明顯的界線，水平尺度在數(shù)十千米以上，垂直厚度可達(dá)數(shù)千米。

第四，對環(huán)境的影響不同。自然界的霧除了影響交通，不會影響人類健康，有利于促進(jìn)植物生長。形成霾和浮塵的顆粒物會嚴(yán)重?fù)p害人類健康，也會影響植物的正常生長。2006年4月16—17日的一場浮塵天氣，僅在北京市的降塵量就達(dá)到30萬噸，北京市民經(jīng)歷了從黃天到黃地的過程，看到了北京一夜之間成為土城，但未必能想到如果沒有“及時雨”沖刷，植物將被葉面上的塵土憋死。

期盼著“陰霾終將去，浮塵昨日天”，各國政府和全人類正在為此努力著。

王存忠編審：氣象出版社，100081