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解读雾霾密码
束炯
华东师范大学资源与环境科学学院教授
课程前言
应上海外国语大学同学们的邀请,我来作这样一个关于霾的报告,上次我做过几次。今天我的报告题目是“解读雾霾密码,人灾还是人祸”。2012年入冬以来,到2013年1月份的时候,在我国河北南部,北京、山西、山东、河南、安徽、河北、江西等大部分两广地区都发生了为期十到二十天的大范围的雾霾天气,总面积约达130万平方公里,这件事情震惊海内外。
在发生雾霾的时候,很多地方的能见度不足1000米。解释一下能见度,能见度是我们目视所能达到最远距离,我们称之为能见度。一般目视的,现在用仪器观测。那在河北南部山东西北部、四川东部等许多地区5到12天的能见度不到500米,因为它范围大,而且现在人民群众对自身健康给予了极大的关注,这个事件在前几年还不太谈的话题,现在终于到了每个老百姓口中的东西。
那我们来看这个图,今年我国冬季的气溶胶的背景浓度比较高,液体和固体的颗粒物的总称是气溶胶,总的来讲,背景浓度比较高。第二,我国的冷空气今年跟常年相比偏弱一点,那在中东部大部分地区,它处于一个稳定天气,那华北地区稳定天气要达到百分之六十几,所以污染物是非常容易在近地面集聚,那这样的话,雾霾天气的发生使大气的稳定度更加降低,所以加剧了发展,所以整个中国在去年年底到今年1月份的这二十几天的时间之内发生了非常严重的污染事件。
我们在讲污染事件之前必须要回顾一下全世界随着工业的发展和人类的进步,它到底发生过哪些雾霾事件?这样一些事件对我国的治理有何作用?首先,1930年在比利时的马斯河谷地区发生一个烟雾事件,马斯河谷这个地区的两边都是高山,中间一条河,峡谷,那在峡谷里,工业区里有三个炼油厂、三个金属冶炼厂、四个玻璃厂等,在1930年12月1号到15号这两个礼拜雾霾非常严重,这样的特殊地理位置,两边是高原,中间是峡谷的地理位置,因此在河谷上空出现了一个强的逆温层。何为逆温层?一般来说温度从地面到高空是降低的,每升高100米温度降低1度,因此地面温度高,往上温度低,可是这一天出现了逆温,温度随高度反而增高,这样空气变得非常稳定,在我们头顶上就好比戴了一顶帽子,所以地面的污染扩散不出去,就集聚在近地层,所以在城市和工业区如果出现逆温,那是非常糟糕的一件事情,这样的话污染物就集聚在低层,扩散不出去。这样的话,大概一礼拜的时间,这个河谷就有上千人发病,许多人因为有心脏病、心血管病、肺病等方面的关系,许多家畜也没法幸免。
第二大事件是美国洛杉矶的光化烟雾事件。洛杉矶的地理位置非常有趣,它是西面临海,三面环山,工业非常发达,在这个地方,太平洋暖空气经常流到冷的洋面上,暖空气流到冷的洋面上来的话,热量交换,水面空气变冷,这样的话它也出现逆温,这是第二次出现逆温了,温度随高度而升高,这样的话,空气非常容易稳定。像上海这个地方也经常出现逆温。那在40年代,这个时候就有200多万辆汽车,每天消耗1000多吨汽油,排除1000多吨的碳氢化合物,300多吨的氮氧化物和700多吨的一氧化碳,这些石油燃料排放的。这些数字跟现在的上海、北京比是小巫见大巫了,可见我们面临的问题要比它严重得多。那在每年5到10月的日子里天气晴朗,强阳光照射会出现一种浅蓝色的烟雾,这会灼伤人的眼睛,刺激人的肺部,引起胸闷,因此1943年以后,在远离洛杉矶100多公里以外的2000米高山上就出现了大片松树林死亡。到1955年,65岁的老人死亡数非常多。到70年代的时候,有75%以上的市民患上了红眼病,西方发达国家的人对空气污染非常地敏感,所以光化烟雾是浅蓝色的烟雾,这个烟雾发生在夏季。上海的人不太敏感,不知道有没有,看到上海的天非常地晴朗、通透,以为非常好,这可不一定。
第三大事件是1948年美国的“多诺拉烟雾事件”,在美国的宾夕法尼亚一个小镇上,匹斯堡以南30公里也是一个马蹄形河湾区,两边都是高山,有硫酸厂、钢铁厂,1948年10月26号到31号,这个地方持续雾天,天是阴且寒冷的,也有逆温,所以大量烟雾锁在山谷里排不出去,能见度非常低,6000人突然发病,有20多人死亡,所以大多数的人是患有心脏病和呼吸道疾病的人。这类事件在西方国家很早就引起了广泛重视,他们有大量的数据,上海也有大量的数据,也做过类似的工作,在一些中国城市里面空气污染引起人们疾病的数量随着工业发展也在不断增加。
第四大事件,非常有名的伦敦“烟雾事件”。伦敦地处泰晤士河,1952年的时候,早前工业革命就有过烟雾事件,世界上最早的一本书《城市气候》是发生在工业革命的时候,英国一位化学家发现在伦敦地区大量的工厂导致这个地方的空气污染非常地厉害,所以就写的这本书,从那时候人们就开始关注在城市地区由于人类的发展、工业的发展、交通车辆增加导致了空气污染非常厉害,呼吸道疾病不