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霾虽然自古有之,但是,因为其由“脏”到“毒”的转变而成为气象灾害的新成员。
在全球气候变化背景下,自然灾害以及各类灾害的发生规律、时空特征、损失程度和影响深度广度出现了新特点和新变化,突发性、异常性、难以预见性会日显突出,灾害风险将进一步加大,将严重制约我国经济社会的发展。霾虽然自古有之,但是,因为其由“脏”到“毒”的转变而成为气象灾害的新成员。由于霾出现时的“雾蒙蒙”,和其中有毒有害物质对健康的影响,一时间成为了“大气污染”的代名词。所以当“霾”的预报与“重污染”预警级别出现不一致时,就引起了争议。其实,当了解了霾的“身世”,问题就迎刃而解了。
一、霾是天气现象
霾是大气中悬浮颗粒物造成的能见度下降现象。它早已经是全球气象观测常规项目中的“天气现象”。每天天气预报员看到的天气图上,全球各个气象观测站定时(世界时:08\14\20\02)发送由天气现象编码填写的天气现象中,就有霾的位子(电码为“05”,填图符号是“∞”,见图1),民航的航空报中也将霾“HZ”列入影响视程障碍的天气现象。这是国际通用几十年来都在使用的“语言”。就是说,不管哪个国家的观测站,只要观测到霾现象的出现,就要如实记录并且编报。
同时,霾自古有之,自然因素下的浮尘、森林大火、火山爆发时随高空气流细小漂浮物到下游遇到适当天气条件时就会出现霾天气。当今霾天气加重,一方面是全球气候变化带来的不利近地层大气扩散(易成霾)的环流出现几率增加,另一方面是人类活动造成的气溶胶(大气悬浮颗粒物)排放增加。而真正引起公众关注的是霾由脏变毒。可以说是近代近地层的污染物“毒化”了霾。
对于霾天气的预报服务也不仅仅是现在大家关注的细小悬浮颗粒物吸入人体引起的健康问题。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。对于人身财产、社会功能、生态环境包涵的交通(能见度)、农业(光合作用)、电力设备(污闪事故)安全造成影响。空气中尘粒的浓度过大,会使植株不堪负重,从而影响植株的呼吸作用,让植物得以成活的光合作用急剧减缓。甚至出现影响观赏植物花期控制,直接影响花卉节的展期安排。在霾的长期影响下,直接造成电力设备绝缘体表面污秽的增加,严重破环绝缘体,导致跳闸、放电、漏电、断路等事故不断增加,同时最容易造成污闪。高压电器设备在严重的霾中会吸收各种含盐的气溶胶颗粒,同时在电场作用下容易碰撞与电离,最后将导致电力设备近表面处的绝缘贯穿式击穿。霾最容易对输变电设备造成污闪,大面积的污闪事故会对电力系统的运行造成灾难性的破坏,主要表现在大面积的停电。因此,霾被电网称为“隐形杀手”。而霾发生频率高的秋冬季节也正是用电高峰。另外,长时间、大范围的霾反射和吸收太阳辐射对于大气辐射平衡造成的影响,成为研究气候变化的新课题。所以这些行业都迫切需要根据霾是否出现的预报提前采取措施,长期以来与气象部门合作使用霾的预报信息。
二、“霾”的预报不能代表“重污染天气”预警
经过多次霾过程的预报预警,大家已经发现:当大气扩散条件好时,污染物不限制排放也不会出现霾,一旦只要出现不利扩散的天气条件就会出现霾。说明什么?说明引起霾的决定因素是气象条件,天气条件就是霾的致灾诱因。专业些说,在污染物定常排放情况下,大气扩散条件(包括:大气稳定度/混合层厚度/逆温层高度)决定近地层污染物浓度。简单地说:对于霾来说,天气变化是决定成霾与否的关键。对于大气污染来说,霾仅仅算是能引起大气污染的一种天气(雾也是,酸雨也是)。“霾预报”侧重“能见度”,关注的是大气中悬浮颗粒物造成能见度下降的天气现象,而不是毒性。“重污染预警”侧重“毒性”,关注的是大气中有毒有害物质浓度达到何种程度而不是能见度。大气污染与霾的出现,在天气背景上有重叠,但是相互不能替代。因为:重污染时不一定有霾出现(无色无臭有毒有害气体泄漏、夏季晴空高浓度臭氧甚至一定浓度PM2.5不一定出现能见度下降 )。霾出现时未必污染程度重(AQI的污染物為SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项。大气悬浮颗粒物中不一定这些物质浓度高),所以,有专家分析过上海的实例:2013年4月11日~13日出现了AQI高浓度,未出现霾;而同年2月28日AQI低浓度,但是出现了霾,就是这个道理。而且,随着污染治理工作的推进,污染排放逐步减少,霾的“毒性”随之减弱,但是霾依然还会存在。
所以两者预警级别不一致是必然的、科学的。但是作为重污染天气预警中同时出现霾的情况,相关部门可以协调一个相互关联的阈值(比如:PM2.5值),通过共同会商,统一发布。容易混淆的概念,就像天文与气象的概念,暴雨预警与警戒水位预警,气象干旱和农业干旱的概念容易混淆一样。可以共同通过公众宣传、科普说明白,这才是科学发展观。
既然霾仍将长期存在,加强对灾害的自然属性与社会属性进行综合管理,能促进相关政府部门相互协作,重视研究自然灾害孕育、发生、发展和分布规律,为百姓更好地防灾避灾、提高生活质量服务。其目的就是最终减少霾出现的频率和影响。
(作者为中国气象局公共气象服务中心研究员)
在全球气候变化背景下,自然灾害以及各类灾害的发生规律、时空特征、损失程度和影响深度广度出现了新特点和新变化,突发性、异常性、难以预见性会日显突出,灾害风险将进一步加大,将严重制约我国经济社会的发展。霾虽然自古有之,但是,因为其由“脏”到“毒”的转变而成为气象灾害的新成员。由于霾出现时的“雾蒙蒙”,和其中有毒有害物质对健康的影响,一时间成为了“大气污染”的代名词。所以当“霾”的预报与“重污染”预警级别出现不一致时,就引起了争议。其实,当了解了霾的“身世”,问题就迎刃而解了。
一、霾是天气现象
霾是大气中悬浮颗粒物造成的能见度下降现象。它早已经是全球气象观测常规项目中的“天气现象”。每天天气预报员看到的天气图上,全球各个气象观测站定时(世界时:08\14\20\02)发送由天气现象编码填写的天气现象中,就有霾的位子(电码为“05”,填图符号是“∞”,见图1),民航的航空报中也将霾“HZ”列入影响视程障碍的天气现象。这是国际通用几十年来都在使用的“语言”。就是说,不管哪个国家的观测站,只要观测到霾现象的出现,就要如实记录并且编报。
同时,霾自古有之,自然因素下的浮尘、森林大火、火山爆发时随高空气流细小漂浮物到下游遇到适当天气条件时就会出现霾天气。当今霾天气加重,一方面是全球气候变化带来的不利近地层大气扩散(易成霾)的环流出现几率增加,另一方面是人类活动造成的气溶胶(大气悬浮颗粒物)排放增加。而真正引起公众关注的是霾由脏变毒。可以说是近代近地层的污染物“毒化”了霾。
对于霾天气的预报服务也不仅仅是现在大家关注的细小悬浮颗粒物吸入人体引起的健康问题。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。对于人身财产、社会功能、生态环境包涵的交通(能见度)、农业(光合作用)、电力设备(污闪事故)安全造成影响。空气中尘粒的浓度过大,会使植株不堪负重,从而影响植株的呼吸作用,让植物得以成活的光合作用急剧减缓。甚至出现影响观赏植物花期控制,直接影响花卉节的展期安排。在霾的长期影响下,直接造成电力设备绝缘体表面污秽的增加,严重破环绝缘体,导致跳闸、放电、漏电、断路等事故不断增加,同时最容易造成污闪。高压电器设备在严重的霾中会吸收各种含盐的气溶胶颗粒,同时在电场作用下容易碰撞与电离,最后将导致电力设备近表面处的绝缘贯穿式击穿。霾最容易对输变电设备造成污闪,大面积的污闪事故会对电力系统的运行造成灾难性的破坏,主要表现在大面积的停电。因此,霾被电网称为“隐形杀手”。而霾发生频率高的秋冬季节也正是用电高峰。另外,长时间、大范围的霾反射和吸收太阳辐射对于大气辐射平衡造成的影响,成为研究气候变化的新课题。所以这些行业都迫切需要根据霾是否出现的预报提前采取措施,长期以来与气象部门合作使用霾的预报信息。
二、“霾”的预报不能代表“重污染天气”预警
经过多次霾过程的预报预警,大家已经发现:当大气扩散条件好时,污染物不限制排放也不会出现霾,一旦只要出现不利扩散的天气条件就会出现霾。说明什么?说明引起霾的决定因素是气象条件,天气条件就是霾的致灾诱因。专业些说,在污染物定常排放情况下,大气扩散条件(包括:大气稳定度/混合层厚度/逆温层高度)决定近地层污染物浓度。简单地说:对于霾来说,天气变化是决定成霾与否的关键。对于大气污染来说,霾仅仅算是能引起大气污染的一种天气(雾也是,酸雨也是)。“霾预报”侧重“能见度”,关注的是大气中悬浮颗粒物造成能见度下降的天气现象,而不是毒性。“重污染预警”侧重“毒性”,关注的是大气中有毒有害物质浓度达到何种程度而不是能见度。大气污染与霾的出现,在天气背景上有重叠,但是相互不能替代。因为:重污染时不一定有霾出现(无色无臭有毒有害气体泄漏、夏季晴空高浓度臭氧甚至一定浓度PM2.5不一定出现能见度下降 )。霾出现时未必污染程度重(AQI的污染物為SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项。大气悬浮颗粒物中不一定这些物质浓度高),所以,有专家分析过上海的实例:2013年4月11日~13日出现了AQI高浓度,未出现霾;而同年2月28日AQI低浓度,但是出现了霾,就是这个道理。而且,随着污染治理工作的推进,污染排放逐步减少,霾的“毒性”随之减弱,但是霾依然还会存在。
所以两者预警级别不一致是必然的、科学的。但是作为重污染天气预警中同时出现霾的情况,相关部门可以协调一个相互关联的阈值(比如:PM2.5值),通过共同会商,统一发布。容易混淆的概念,就像天文与气象的概念,暴雨预警与警戒水位预警,气象干旱和农业干旱的概念容易混淆一样。可以共同通过公众宣传、科普说明白,这才是科学发展观。
既然霾仍将长期存在,加强对灾害的自然属性与社会属性进行综合管理,能促进相关政府部门相互协作,重视研究自然灾害孕育、发生、发展和分布规律,为百姓更好地防灾避灾、提高生活质量服务。其目的就是最终减少霾出现的频率和影响。
(作者为中国气象局公共气象服务中心研究员)