人民網(wǎng)北京12月21日電 中國氣象局研究員朱定真今天在人民網(wǎng)和中國科普研究所主辦的《TALK科學-2015年度科技熱點追問》年終活動上發(fā)表題為《霧霾,只能等風嗎?》的演講。
全文如下:
大家下午好。確實現(xiàn)在霧和霾已經(jīng)成了熱點話題,而且即便是今天,我們外面的空氣背景還是被霾籠罩著。所以,霾這個問題,確實已經(jīng)引起了方方面面的重視,而且,圍繞這個話題也有各種說法。今天以我的知識,爭取給大家報告一些有關霾的背景情況,特別是我們對于霾是不是只能等風來了。
11月的時候中國團的領導曾經(jīng)說過這樣一句話,我覺得我特別有同感。就是氣候變化、環(huán)境保護、治理大氣污染是同根同源。這個實際上就給我們說,霾的治理需要多長時間,埋下了一個伏筆。我們知道霧和霾對我們專業(yè)來講是兩個現(xiàn)象,完全是兩個天氣現(xiàn)象,我們在我們的監(jiān)測上面也是有兩種符號來表達的。霧應該就是落地的云,大家可以想像,云是什么樣子的,它是有邊界的,是水汽比較足的,而且云可能是干凈的,除非有污染物混進去才是一個臟的??墒泅簿褪翘炜罩械幕覊m。如果從監(jiān)測圖上也能看出來,這是霧的圖,邊界很清楚,白亮的,而且我們雷達回波上也能看出來,而且霧真正的形成是靜穩(wěn)的天氣,但是要加上水汽和溫度,也就是說水汽在一定溫度,低溫降到一定程度的時候,達到了飽和,才會形成能見度降低的時候,這個叫起霧了。霧有邊界,有季節(jié)變化,有日變化,因為它跟溫度、水汽有關,所以每天如果早上有霧,夜晚里有霧,白天因為有日照,所以霧會消散。同樣,在秋冬季節(jié),因為近地面層的輻射吸收得比較少了,相對溫度低了,而且這個時候靜穩(wěn)天氣比較多,溫度低了,只要一定的水汽條件具備,在這個季節(jié)就是我們中國霧的高發(fā)的時段。
對于霾來講就有區(qū)別了,霾同樣要靜穩(wěn)天氣,但是一定要有大氣的懸浮顆粒物,而且這些懸浮顆粒物要能夠達到使能見度降低的程度,這個時候我們才說是霾。霾的特點,從圖上也能比較出來,沒有邊界,模模糊糊的,也沒有季節(jié)變化和日變化,因為它要的條件就是污染物和靜穩(wěn)天氣。我們說霧和霾,哪怕在同一張圖上,我們也能夠區(qū)分出來的。所以,我們現(xiàn)在一般專業(yè)上不叫霧霾,中間必須打上一個點。
對于靜穩(wěn)天氣來講,為什么每一次強調(diào)都是靜穩(wěn)天氣才開始關注霧和霾,這個圖上可以明顯看到,每當靜穩(wěn)天氣出現(xiàn)以后,緊接著PM2.5的濃度或者霾就跟著開始出現(xiàn)一些風云,所以靜穩(wěn)天氣確實是形成霾的一個誘因。這也是因為我們考慮到所謂的靜穩(wěn)天氣就是空氣不大流動,或者悶在一個很窄很薄的層里面,在這個里面混合著流動,而不像正常的擴散條件好的天氣,整個大氣是開放的,是可以擴散出去的。所以,污染物是不可以聚集的。所以,這種我們叫靜穩(wěn)天氣。
對于我國現(xiàn)在霧和霾的形成,有科學家已經(jīng)做了研究,主要是居高的氣溶膠濃度就是大氣懸浮顆粒物,當然這個過程中也可能受到氣象條件的影響,出現(xiàn)二次氣溫下的增多,然后出現(xiàn)混合等等其他化學物理的一些反映,逐漸逐漸地形成這種霾,就是能見度下降這種現(xiàn)象。而且這種現(xiàn)象一旦形成,它有可能造成惡性循環(huán),水汽會增加氣溶膠的稀釋,稀釋以后顆粒物變大,顆粒物變大對能見度的影響就更大。同樣在這個過程中,通過光化學反應,原來相對低毒的物質(zhì)又會變成比較或者毒性更強的物質(zhì),所以這一個循環(huán)是會對整個的我們的人的影響比較明顯的,而且確實又是因為有天氣原因作為誘因的。既然霾是這么形成的,或者霧是這么形成的,霾的消失或者霾的減弱是不是只能等風?如果從專業(yè)上講,污染物如果在定常排放,就是污染物不變,天天工廠該生產(chǎn)多少就是多少,每天大氣的污染物不去改變它,那么在定常排放的情況下,大氣的擴散條件一個就是垂直的流動,我們叫對流,一個是空氣的水平運動,這個叫風,秋冬季對流變?nèi)酰瑹崃l件不好了,在我們現(xiàn)在這個季節(jié)確實只有等風來。如果說我們對天氣來講的話,只有等風來,才是增加我們的大氣擴散條件的一個辦法。但是我們知道自然界的霧和霾一定會伴隨我們下去的。因為自古,甲骨文上就有霾這個字,當然那個時候是以灰塵,或者灰霾為主,現(xiàn)在我們所談的霾可能毒性更大,含量更復雜了。對于這樣的情況來講,霾是可以降低它的出現(xiàn)頻次,或者它的毒性,就是通過我們的努力。但是,霧和霾應該依然是一個自然的現(xiàn)象,會長久地存在。
我們現(xiàn)在說的對于我們現(xiàn)在最近這些年形成的這些霾,有研究,它的元兇主要還是污染物,或者叫氣溶膠,當然還有我們也可以叫做總懸浮顆粒物,總懸浮顆粒物一般指的是0.003到100,小于0.003,看不出它是液體、固體,太小了,大于100,沉降得非???,不會懸浮。我們現(xiàn)在講的大氣懸浮顆粒物是在這個尺度內(nèi)。大于30的又很容易降下來,就是持久不了多久。小于10的往往懸浮的時間長,而小于2.5的是容易被吸進去。所以我們現(xiàn)在老在說2.5,實際上只是一個尺度,并不代表這個2.5就是有毒的,可能是其他的低毒或者無毒的物質(zhì)。我們?yōu)槭裁凑f要等風?
我們現(xiàn)在看,最近為什么霾,大家的感覺頻次多了。我們從專業(yè)的統(tǒng)計看,確實大風日、多風日少了,它是不是有一個配合?我們一般來講,高層,我們對于整個環(huán)流來講有一個西北風,在低層確實會有高壓這些形成,但是在高層一旦這個環(huán)流非常平直的情況下,我看了今天的圖,要比今天平得多,在平的時候,北方的冷空氣下不來,北方的冷空氣下不來,就帶不來風,沒有冷空氣活動,甚至沒有寒潮。而低層大家可以看到,高壓是這樣轉(zhuǎn)的,順時針轉(zhuǎn)的,我們處在高壓后部,正好偏南氣流過來,偏南氣流過來帶來了足夠的水汽,這是我后面要說的,在我們最近形成這種比較濃的霾的一些天氣條件。氣候變暖是不是影響這個活動?確實。因為氣候變暖,南北溫差減小,我們的風是靠氣壓差形成的,就相當于我們的水要從高處流向低處,如果這個落差開始減小,它的流速就會減弱,所以極地的冷空氣往往不容易大舉南下,這個就是氣候變暖造成的環(huán)流相對平直,我們叫緯向度增加、經(jīng)向度減小造成的這個,這個理由應該是存在的。就是因為氣候變暖帶來了冷空氣的減弱,緯向環(huán)流成為了一個常態(tài),造成了靜穩(wěn)天氣的增加,形成了霧和霾的天氣頻率的增加。這個是北京的1981年到2013年的大風日的對比圖,可以明顯看到,到現(xiàn)在大風日在明顯減少,這就是一個佐證,我們再看看風速的變化,也是在減小,所以確實從我們觀測資料來看,我們現(xiàn)在的風少了,大風少了,風速也小了。當然還有專家認為,現(xiàn)在的霾的減少是最近50年來降水日減少了,對于沉降物的刷洗作用減弱了,所以霾多了,當然這也是理由。再有我們開頭提過的,溫室氣體的產(chǎn)生和霾的形成是同源的,可是我們都知道,現(xiàn)在的生產(chǎn)生活造成的這種溫室氣體,當然它也是全球性的,確實在不斷地上升,所以,對于霾的形成,也是有它的正的作用。
我們再看看為什么最近大家感覺到好象霾重了?我們看看天氣的實況。一個,風速確實比較小,第二,大氣純潔的穩(wěn)定度,是擴散能力減弱了,還有靜穩(wěn)程度高了,混合層的高度比較低。這個混合層大家聽得比較少,相當于空氣近地層的那個厚度,原來一般對于北京來講應該一千米左右高度,但是最近幾次過程,特別是前一次最厲害那一次過程,都不到百米。這就代表著污染物活動的空間大大壓縮,所以,濃度明顯增長。還有就是相對濕度高,吸濕增長和化學反應比較明顯。最近的幾次霧或者是霾的濃度的增加,確實有它的天氣背景的存在。還有就是我們偏南風輸送。
最后的結論是什么呢?是不是只能等風吹,我個人的意見,我們治理霾,還是人努力要勝于天幫忙,我們老說要等天幫忙才可以,要等吹風。我們還是要從幾個方面做,一個我們需要有決心,一個我們需要講科學,還有,我們還是需要有耐心。為什么這么說?需要有決心,確實我們必須要協(xié)調(diào)好節(jié)能減排,要做很多的調(diào)整,企業(yè)也要行動起來,方方面面人人動,才能夠取得這種效果。
我們需要講科學,大家都注意到了,這兩次我們紅色的預警并不是在濃度達到一定程度以后才發(fā),而是在可能達到高濃度的之前,我們發(fā)布了紅色預警。而其結果,我看到,現(xiàn)在有一些數(shù)據(jù)出來,因為提前發(fā)了預警,提前采取了措施,降低了10%-30%的污染物的排放,這個就是我們說的科學調(diào)度。因為治理霾,我們不可以停掉生產(chǎn),我們不可以退回到原始生活,我們還是要繼續(xù)社會的發(fā)展。這個時候我們可以用天幫忙,就是擴散條件好的時候,我們可以正常的生產(chǎn)生活活動,一旦擴散條件出現(xiàn)變化,有惡化的時候,我們應該天人合一,提前進行調(diào)度。這是能夠起到作用的。
再有,我們就要推廣我們的除霾技術,當然我們注意過程排放,生產(chǎn)節(jié)能過程中的排放,還要生產(chǎn)我們的循環(huán)再制造技術,如果在這個過程中我們做一些工作,我相信技術上人為的我們這些管理上的功能,對減少霾的發(fā)生和加強,一定能夠顯現(xiàn)出它的作用。當然,我們還有像今天這樣,我們需要進行科普,讓大家能夠了解我們現(xiàn)在到底發(fā)生了什么,到底是因為什么發(fā)生了。
最后,我還是要強調(diào),我們治理霧或者霾,實際上霧自然現(xiàn)象不需要治理,霾到底是一個灰塵,我們希望它減少。但是霧和霾確實是自然現(xiàn)象,自古有之,而且也會持續(xù)下去。我們現(xiàn)在真正做的是,人為的控制,這個人為的控制,和我們應對氣候變化是一致的,可是我們同時又之氣候變暖這個趨勢依然是要持續(xù)的,而且持續(xù)的不是一個短的時間。我們知道,所有溫室氣體排放在空中的滯留時間最長可以達到一兩百年,所以,過去百年的排放現(xiàn)在還在影響,現(xiàn)在的排放還會影響百年。所以,氣候變暖為什么現(xiàn)在全球努力?就是要壓住它的變暖趨勢,但是,確實這個趨勢還會持續(xù)。同樣,我們都知道,最近中國已經(jīng)出了承諾,2030年左右,二氧化碳的排放達到峰值,當然會盡早地爭取達到峰值,然后開始負增長。這也說明整個的這個過程還是會持續(xù)的。所以,我們治理霾的這個過程,必須順應,一個是順應自然的原因,還有一個是順應我們自己的社會發(fā)展的一些需求。
所以,我們治理霾,應該說,還是要有耐心。我想就強調(diào)這一點。
謝謝。