自主招生材料：詳解灰霾的形成與危害

　　灰霾是懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙�；螓}粒的集合體，使空氣渾濁，水平能見(jiàn)度減低到10公里以下的一種天氣現(xiàn)象。灰霾天氣不利于慢性支氣管炎和哮喘病人的健康，在這樣的空氣中停留一定時(shí)間后，心臟病和肺病患者的癥狀會(huì)顯著加劇，健康人群也會(huì)出現(xiàn)不適癥狀。由于灰霾中的“大氣氣溶膠”大部分可以被人體呼吸道吸入，尤其是亞微米粒子會(huì)分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中，會(huì)引起鼻炎、支氣管炎等病癥，長(zhǎng)期在這種環(huán)境下還會(huì)誘發(fā)肺癌。

　　霾（mai）在史書(shū)中是用來(lái)表示有風(fēng)沙的天氣的，有“風(fēng)而雨土為霾”之說(shuō)。灰霾的氣象定義是懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙粒或鹽粒的集合體，使空氣渾濁，水平能見(jiàn)度降低到10公里以下的一種天氣現(xiàn)象。2011年11月，研究專(zhuān)家稱(chēng)，出現(xiàn)灰霾嚴(yán)重的年份后，相隔七年就會(huì)出現(xiàn)肺癌高發(fā)期。

　　一、灰霾定義

　　灰霾又稱(chēng)大氣棕色云、大氣灰霾，也稱(chēng)煙霞，在中國(guó)氣象局的《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》中，灰霾被這樣定義：“大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見(jiàn)度小于10千米的空氣普遍有混濁現(xiàn)象，使遠(yuǎn)處光亮物微帶黃、紅色，使黑暗物微帶藍(lán)色。” 霾的核心物質(zhì)是空氣中懸浮的灰塵顆粒，氣象學(xué)上稱(chēng)為氣溶膠顆粒。目前，在我國(guó)的部分區(qū)域存在著4個(gè)灰霾嚴(yán)重地區(qū)：黃淮海地區(qū)、長(zhǎng)江河谷、四川盆地和珠江三角洲。

　　二、形成原因

　　灰霾作為一種自然現(xiàn)象，其形成有三方面因素。

　　第一是水平方向靜風(fēng)現(xiàn)象的增多。近年來(lái)隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，大樓越建越高，增大了地面摩擦系數(shù)，使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時(shí)明顯減弱。靜風(fēng)現(xiàn)象增多，不利于大氣污染物向城區(qū)外圍擴(kuò)展稀釋?zhuān)�并容易在城區(qū)內(nèi)積累高濃度污染。

　　其次是垂直方向的逆溫現(xiàn)象。逆溫層好比一個(gè)鍋蓋覆蓋在城市上空，使城市上空出現(xiàn)了高空比低空氣溫更高的逆溫現(xiàn)象。污染物在正常氣候條件下，從氣溫高的低空向氣溫低的高空擴(kuò)散，逐漸循環(huán)排放到大氣中。但是逆溫現(xiàn)象下，低空的氣溫反而更低，導(dǎo)致污染物的停留，不能及時(shí)排放出去。

　　第三是懸浮顆粒物的增加。近些年來(lái)隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車(chē)輛的增多，污染物排放和城市懸浮物大量增加，直接導(dǎo)致了能見(jiàn)度降低，使得整個(gè)城市看起來(lái)灰蒙蒙一片。

　　三、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：霾與霧的區(qū)別

　　2010年6月1日，中國(guó)氣象局發(fā)布的《霾（灰霾）的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)》正式實(shí)施，2010年6月13日，氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《霾（灰霾）的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)》的名稱(chēng)更改為《霾的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)》。霾這個(gè)與霧相似的天氣過(guò)程，將被準(zhǔn)確區(qū)分開(kāi)。《霾的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)》中，詳細(xì)規(guī)定了霾的標(biāo)準(zhǔn)，即能見(jiàn)度低于10千米，相對(duì)濕度小于95%時(shí)，排除降水、沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵、煙霧、吹雪、雪暴等天氣現(xiàn)象造成的視程障礙，就可判斷為灰霾。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之前，霧和霾的區(qū)別并不是很清楚�；姻菜�含灰塵較多，霧主要是水汽，兩者之間在濕度及能見(jiàn)度上略有差異。

　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于造成灰霾的主要四種大氣成分（直徑小于2.5μm的氣溶膠質(zhì)量濃度、直徑小于1μm的氣溶膠質(zhì)量濃度、氣溶膠散射系數(shù)、氣溶膠吸收系數(shù)）也有規(guī)定，只要其中有一種充分指標(biāo)超過(guò)限值，即使能見(jiàn)度大于10公里，也是灰霾�；姻驳念A(yù)報(bào)等級(jí)分為了輕微、輕度、中度、重度4級(jí)。

　　霾區(qū)別于霧：霧是氣溶膠系統(tǒng)，是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的、能見(jiàn)度降低到1千米以內(nèi)的自然現(xiàn)象

　　一般來(lái)講，霧和霾的區(qū)別主要在于水分含量的大小：水分含量達(dá)到90%以上的叫霧，水分含量低于80%的叫霾。80%～90%之間的，是霧和霾的混合物，但主要成分是霾。就能見(jiàn)度來(lái)區(qū)分：如果目標(biāo)物的水平能見(jiàn)度降低到1千米以內(nèi)，就是霧；水平能見(jiàn)度在1千米～10千米的，稱(chēng)為輕霧或靄；水平能見(jiàn)度小于10千米，且是灰塵顆粒造成的，就是霾或灰霾。另外，霾和霧還有一些肉眼看得見(jiàn)的“不一樣”：霧的厚度只有幾十米至200米，霾則有1千米～3千米；霧的顏色是乳白色、青白色，霾則是黃色、橙灰色；霧的邊界很清晰，過(guò)了“霧區(qū)”可能就是晴空萬(wàn)里，但是霾則與周?chē)�環(huán)境邊界不明顯。

　　四、造成危害

　　一是影響身體健康�；姻驳慕M成成分非常復(fù)雜，包括數(shù)百種大氣顆粒物。其中有害人類(lèi)健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子，如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)氣溶膠粒子等，它能直接進(jìn)入并粘附在人體上下呼吸道和肺葉中。由于灰霾中的大氣氣溶膠大部分均可被人體呼吸道吸入，尤其是亞微米粒子會(huì)分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支氣管炎等病癥，長(zhǎng)期處于這種環(huán)境還會(huì)誘發(fā)肺癌。此外，由于太陽(yáng)中的紫外線是人體合成維生素D的惟一途徑，紫外線輻射的減弱直接導(dǎo)致小兒佝僂病高發(fā)。另外，紫外線是自然界殺滅大氣微生物如細(xì)菌、病毒等的主要武器，灰霾天氣導(dǎo)致近地層紫外線的減弱，易使空氣中的傳染性病菌的活性增強(qiáng)，傳染病增多。

　　二是影響心理健康�；姻蔡鞖馊菀鬃屓水a(chǎn)生悲觀情緒，如不及時(shí)調(diào)節(jié)，很容易失控。

　　三是影響交通安全。出現(xiàn)灰霾天氣時(shí)，室外能見(jiàn)度低，污染持續(xù)，交通阻塞，事故頻發(fā)。

　　四是影響區(qū)域氣候。使區(qū)域極端氣候事件頻繁，氣象災(zāi)害連連。更令人擔(dān)憂的是，灰霾還加快了城市遭受光化學(xué)煙霧污染的提前到來(lái)。光化學(xué)煙霧是一種淡藍(lán)色的煙霧，汽車(chē)尾氣和工廠廢氣里含大量氮氧化物和碳?xì)浠�合物，這些氣體在陽(yáng)光和紫外線作用下，會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。它的主要成分是一系列氧化劑，如臭氧、醛類(lèi)、酮等，毒性很大，對(duì)人體有強(qiáng)烈的刺激作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使人出現(xiàn)呼吸困難、視力衰退、手足抽搐等現(xiàn)象。

　　干旱和灰霾，給光化學(xué)煙霧提供了更可能生成的環(huán)境。強(qiáng)烈的日照、低流動(dòng)的空氣和較小的濕度使城市中的各種污染物無(wú)法及時(shí)擴(kuò)散，灰霾天氣將增大光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的幾率，造成空氣的二次污染。

　　特別解讀：引發(fā)肺癌。2011年11月，廣州氣象專(zhuān)家吳兌經(jīng)過(guò)多年研究發(fā)現(xiàn)，灰霾與肺癌有著“七年之癢”，即出現(xiàn)灰霾嚴(yán)重的年份后，相隔七年就會(huì)出現(xiàn)肺癌高發(fā)期。

　　“灰霾將取代吸煙，成為肺癌致病頭號(hào)殺手”，吳兌說(shuō)，肺癌死亡率從20世紀(jì)60年代至今上升了許多，但同時(shí)和肺癌密切相關(guān)的吸煙率卻在下降。專(zhuān)家們發(fā)現(xiàn)，天空的能見(jiàn)度在急劇下降，灰霾天數(shù)急劇增加，由此可以推測(cè)，是不是肺癌死亡率和灰霾天氣有一定的關(guān)系？吳兌所在的科研團(tuán)隊(duì)做了一個(gè)估算，把20世紀(jì)60年代至今的氣溶膠消光曲線圖和肺癌死亡率的曲線圖同時(shí)標(biāo)出，判斷氣溶膠濃度增加之后7~8年，肺癌死亡率就會(huì)上升。

　　五、應(yīng)對(duì)措施

　　首先，應(yīng)建立灰霾指數(shù)預(yù)報(bào)和灰霾天氣的預(yù)警機(jī)制。在城市設(shè)立地基光學(xué)觀測(cè)點(diǎn)，與衛(wèi)星遙感資料相匹配，開(kāi)展氣溶膠光學(xué)厚度的監(jiān)測(cè)；同時(shí)在城市周邊地區(qū)布設(shè)水平能見(jiàn)度觀測(cè)站和垂直能見(jiàn)度觀測(cè)站，開(kāi)展水平能見(jiàn)度和垂直能見(jiàn)度的觀測(cè)并直接進(jìn)行灰霾天氣公眾服務(wù)；開(kāi)展大氣邊界層探測(cè)，定時(shí)掌握逆溫等邊界層特征與灰霾天氣的關(guān)系，認(rèn)識(shí)工業(yè)化、城市化對(duì)大氣邊界層結(jié)構(gòu)的影響，提高灰霾天氣預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，提高監(jiān)測(cè)、預(yù)防灰霾天氣的能力；加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)輻射的監(jiān)測(cè)，評(píng)估大氣灰霾對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和氣候變化的影響等。建立灰霾天氣預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)與建立動(dòng)態(tài)控制排污系統(tǒng)、控制污染源排放的決策系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，才能有效地對(duì)付灰霾。從現(xiàn)在掌握的情況來(lái)看，城市化和工業(yè)化是灰霾產(chǎn)生的主要因素，而灰霾天氣出現(xiàn)的一個(gè)氣象特征是其區(qū)域有一個(gè)氣流停滯區(qū)。國(guó)外有些發(fā)達(dá)國(guó)家利用不同氣象條件對(duì)社會(huì)生產(chǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控的方法來(lái)盡量解決灰霾的危害，其實(shí)質(zhì)是對(duì)污染源進(jìn)行總量調(diào)節(jié)。如在美國(guó)，一旦監(jiān)測(cè)到某區(qū)域有氣流停滯區(qū)時(shí)，該地區(qū)的工業(yè)氣體排放都將受到控制，而當(dāng)大氣條件好、空氣擴(kuò)散能力強(qiáng)時(shí)，則可充分排放。

　　其次，應(yīng)采取嚴(yán)厲措施限制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放和工業(yè)氣體排放，以消除或減輕灰霾對(duì)城市的危害。同時(shí)城市群之間應(yīng)統(tǒng)籌考慮灰霾的防治工作。作為地區(qū)性的氣候?yàn)?zāi)害現(xiàn)象，治理時(shí)也要地區(qū)聯(lián)手，才能達(dá)到最佳的治理效果。

　　最后，在城市規(guī)劃中，要注意研究城區(qū)上升氣流到郊區(qū)下沉的距離，將污染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)布局在下沉距離之外，避免這些工廠排出的污染物從近地面流向城區(qū)；還應(yīng)將衛(wèi)星城建在城市熱島環(huán)流之外，以避免相互污染。要充分考慮大氣的擴(kuò)散條件，預(yù)留空氣通道。增加城市綠地，讓城市綠地發(fā)揮吸煙除塵、過(guò)濾空氣及美化環(huán)境等環(huán)境效益，從而凈化城市大氣，改善城市大氣質(zhì)量。在這種灰霾天氣下鍛煉身體就要有講究了：灰霾天氣易對(duì)人體呼吸循環(huán)系統(tǒng)造成刺激，尤其是在早晨人體的血濃度較高，身體舒展機(jī)能較差，此時(shí)進(jìn)行鍛煉容易扭傷身體及誘發(fā)心梗、肺心病等。通常來(lái)說(shuō)，不受冷空氣、臺(tái)風(fēng)、鋒面、切變線等特別天氣系統(tǒng)影響，一天當(dāng)中以傍晚17時(shí)～19時(shí)的空氣質(zhì)量為最好，能見(jiàn)度也最高，因此每天鍛煉身體的時(shí)間應(yīng)定為傍晚17～19時(shí)。一般來(lái)說(shuō)，能見(jiàn)度少于10公里的就屬于灰霾現(xiàn)象，5至8公里屬于中度灰霾現(xiàn)象，3至5公里屬于重度灰霾現(xiàn)象，少于3公里則是嚴(yán)重的灰霾現(xiàn)象。

　　此外，灰霾天氣時(shí)應(yīng)適度減少運(yùn)動(dòng)量與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，樹(shù)多草多的地方是較好的選擇。在灰霾天氣要減少不必要的戶外活動(dòng)，在室內(nèi)可以配備負(fù)離子療養(yǎng)機(jī)來(lái)凈化空氣，改善人體體質(zhì)，只要和大自然等同的負(fù)離子才是真正有效的