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雾霾预报:组分成因多变 精确模型难建
2013-12-12 15:51:27   杭州网

1.建立“隔离墙”,形成双层窗户,隔音、保暖,且将灰尘有效地阻挡在外;

2. 每小时把室内陈腐空气抽走;

3. 因密封和室内负压的缘故,经过过滤的新鲜空气会顺着隐蔽的管道安静地流向每一个房间。

上海交通大学闵行校区内,一台13级分级采样器时刻处在工作状态。一根导管通向室外,含有各种微粒的空气通过装置层层过滤,不同粒径的颗粒就会停留在相应的采集装置中,大于18微米和小于10纳米的15种粒径大气颗粒样

本在这里被层层“解剖”。

松江的居民小区里,迎来了一批上海工程技术大学的科普服务队,他们来为应对雾霾天气支招,“绿萝、万年青、虎皮兰等绿色冠叶类植物,大家可以多种,因其叶片较大,吸附能力相对较强。但是,植物只能起到一些净化雾霾空气的作用,并不能起到消解的作用”、“有呼吸道疾病的居民,家庭小药箱里应备一些百服宁、双黄连口服液、银翘片等常用药物”。

面对连续的雾霾天气,上海高校的科研人员正在行动。各高校的环境专家表示,市民应对PM2.5需理性,勿恐慌。

上世纪90年代

上海就有雾霾

复旦大学环境科学与工程系教授杨新接受记者采访时认为,需要告诉市民的是,雾霾并非现今独有的天气现象,其实,10年前、20年前就已经出现。上世纪90年代,黄浦江大雾导致渡轮停航,中年以上的上海人都应该记得。那个时候,上海就有雾霾天气。可是,很长时间内,气象预报报的只是雾,没有霾。于是,就有人认为,空气质量越来越差了,竟然连雾霾也出现,这种认识过于简单。杨新介绍说,事实上,无论是北京,还是上海,近几十年间,从未停止过对大气污染的治理,将重工业、污染大户迁出市区,兴建大面积绿地。从实际效果看,中国一线城市的PM10数值是下降的。当然,现在摆在人们面前的首要问题变成了PM2.5,不容回避。杨新透露,12月6日当天,根据复旦相关研究机构的测量,大气污染物中,PM2.5已占90%的比重。

眼下的雾霾从何而来?杨新分析,主要是三个原因,一是气候因素,华东地区冬季受冷高压控制,在静冷状态下,污染物不易扩散,容易导致雾霾天气,有时即使有弱冷空气南下,也难以吹散雾霾,反而带来了其它地方的污染物,加重了空气污染,12月9日上海的重度污染就属于这种情况;二是汽车尾气排放因素,近年来,中国跃居汽车产销大国,城市车辆的增加势必带来更多的排放;第三个,也是最主要的原因,工业污染。中国的主要能源是煤,而且许多地方煤的利用率不足,消耗过高,成为主要的污染源。

雾霾为啥难预报?

● 霾预报模式刚起步

今年,杨新刚当选上海市第十四届人大代表,就以“加强大气观测和科研能力建设,提升污染预警防控能力”为主题提交了议案。他认为,当前复合型大气污染问题的成因、来源极为复杂,仅监测常规污染物的浓度水平,无法从根本上解释污染成因并进一步追踪污染来源,给污染的控制带来较大难度。另外,高污染日期间,需要快速诊断污染的成因、来源及未来发展趋势,并发布污染预警信息,仅仅依靠目前的监测能力,实现起来难度颇大。

华东师范大学资源与环境科学学院教授束炯坦言,由于针对霾的研究和预报不像天气预报研究那么历史悠久,我国的霾研究以及霾预报起步较晚,现在的预报模式也是从国外引入的,因此,精确度和国际水平相比还是有一定的差距。但束炯表示,霾预报的精度不高,也不能完全归罪于我国对于霾的科学研究的落后,毕竟,世界上还没有一个国家遭遇过像我国近期发生的如此大范围的雾霾天气。

“应对已经出现的严重雾霾天气,理论研究和应用研究都非常重要,需要同步进行。要精确预报霾天气,既需要理论研究,即对霾产生的物理化学机制有准确的理解,更需要获取地面污染源的基础数据也就是污染物排放清单,来做数值预报的应用研究。但目前来看,我国针对这两者的研究还欠火候。”此外,束炯也表示,有经验的霾预报专业人才相对匮乏,也是霾预报研究和发展受阻的一个原因。

● 霾组分和形成时时变

要解答霾的成因并准确预测,在上海交大环境学院研究员程金平看来,研究还刚刚起步,“尽管我们使用的一些监测设备已经世界领先,但预测模型的构建、相关参数的确定还需要漫长的过程。我们只知道颗粒物组分比例含量是变化的,但尚未涉及如何构建和优化模型。”

程金平认为,每个月霾的组分和形成都会受到不同因素的影响,例如上海地区1月受西北气流控制,3-4月受北方沙尘暴影响,7-9月夏季紫外线强是化学过程活跃、臭氧高发的季节等。程金平表示,雾霾的形成离不开水平静风、垂直逆风和空气污染三个条件,但近年雾霾频发说明目前空气条件已接近饱和。

研究发现,上海PM10中有机物、硫酸盐、氮氧化物、铵盐和碳比重约为50%,而PM2.5中硫酸盐、有机物、铵盐、氮氧化物和有机碳的比重接近85%。

杨新则建议,PM2.5的来源复杂,涉及多个行业,对于大气污染的监测和预报也涉及环保和气象等部门。有必要尽快启动上海市高污染预警联动防控体系的研究,建立多部门协同的高污染预警防控指挥平台,从而更准确地预测重度污染的发生和发展,协调指挥各主要排放行业进行污染减排。

减少尾气排放

马上采取行动

杨新说,雾霾的问题从深层次看,不仅仅是环境问题、污染问题,更是社会问题、经济问题。应该看到,所谓的雾霾现象,是许多工业化国家走过的必经之路。比如从1943年起,“光化学烟雾”开始经常笼罩洛杉矶,滞留市区久久不散,直至70年代;英国伦敦曾是著名的雾都,1952年,由于逆温层作用及连续数日无风,煤炭燃烧产生的多种气体与污染物在伦敦上空蓄积,城市连续四天被浓雾笼罩,能见度极低,造成1.2万人死亡,这是和平时期伦敦遭受的最大灾难。与美国、英国相比,中国因工业化产生的污染状况更为复杂。杨新说,“中国是用三十年的时间,走过了西方国家一二百年的工业化进程”,英美等国可以一个个解决污染问题,比如水污染了,花几十年时间单独治理水;大气污染了,用三四十年的时间治理空气。中国则不行,因为中国现在几乎面对所有的资源污染问题,需要综合解决,难度可想而知,因此,防控雾霾并非一朝一夕。

杨新说,尽管难度很大,但我们面对雾霾也并非无计可施,比如车辆的尾气排放,就可以马上采取行动。有人质疑,纽约、洛杉矶等城市的汽车数量远高于上海,为什么上海的尾气排放污染更为严重?杨新说,道理很简单,北京、上海中心城区的车辆密集程度过大,所有的车辆都集中在市中心的几条主干道上,尾气排放集中;而洛杉矶由88个小城市组成,车辆分散在不同的区域,污染问题就容易得到控制,这涉及城市布局是否能够科学、合理。还有一个是车辆管理问题,美国有严格的验车制度,车辆排放一过标准,就严禁上路,而在中国许多城市,验车年检虽然年年做,但严格程度远远不够。上海明年将改革车辆年检制度,所有车辆检查时,都必须测试其在工作状态的排放量,达标才能上路。杨新说,希望此举能够有效地缓解汽车尾气对大气的影响。

(原标题:雾霾预报:组分成因多变 精确模型难建)
来源:新民晚报    作者:张炯强 易蓉 马丹    编辑:沈涛    责任编辑:方志华    

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