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、煙粒或鹽粒的集合體，使空氣渾濁，水平能見度減低到10公里以下的一種天氣現象。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間后，心臟病和肺病患者的癥狀會顯著加劇，健康人群也會出現不適癥狀。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分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中，會引起鼻炎、支氣管炎等病癥，長期在這種環(huán)境下還會誘發(fā)肺癌。

　　霾（mai）在史書中是用來表示有風沙的天氣的，有“風而雨土為霾”之說。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，水平能見度降低到10公里以下的一種天氣現象。2011年11月，研究專家稱，出現灰霾嚴重的年份后，相隔七年就會出現肺癌高發(fā)期。

　　一、灰霾定義

　　灰霾又稱大氣棕色云、大氣灰霾，也稱煙霞，在中國氣象局的《地面氣象觀測規(guī)范》中，灰霾被這樣定義：“大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10千米的空氣普遍有混濁現象，使遠處光亮物微帶黃、紅色，使黑暗物微帶藍色。” 霾的核心物質是空氣中懸浮的灰塵顆粒，氣象學上稱為氣溶膠顆粒。目前，在我國的部分區(qū)域存在著4個灰霾嚴重地區(qū)：黃淮海地區(qū)、長江河谷、四川盆地和珠江三角洲。

　　二、形成原因

　　灰霾作為一種自然現象，其形成有三方面因素。

　　第一是水平方向靜風現象的增多。近年來隨著城市建設的迅速發(fā)展，大樓越建越高，增大了地面摩擦系數，使風流經城區(qū)時明顯減弱。靜風現象增多，不利于大氣污染物向城區(qū)外圍擴展稀釋，并容易在城區(qū)內積累高濃度污染。

　　其次是垂直方向的逆溫現象。逆溫層好比一個鍋蓋覆蓋在城市上空，使城市上空出現了高空比低空氣溫更高的逆溫現象。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散，逐漸循環(huán)排放到大氣中。但是逆溫現象下，低空的氣溫反而更低，導致污染物的停留，不能及時排放出去。

　　第三是懸浮顆粒物的增加。近些年來隨著工業(yè)的發(fā)展，機動車輛的增多，污染物排放和城市懸浮物大量增加，直接導致了能見度降低，使得整個城市看起來灰蒙蒙一片。

　　三、國家標準：霾與霧的區(qū)別

　　2010年6月1日，中國氣象局發(fā)布的《霾（灰霾）的觀測和預報等級》正式實施，2010年6月13日，氣象行業(yè)標準《霾（灰霾）的觀測和預報等級》的名稱更改為《霾的觀測和預報等級》。霾這個與霧相似的天氣過程，將被準確區(qū)分開。《霾的觀測和預報等級》中，詳細規(guī)定了霾的標準，即能見度低于10千米，相對濕度小于95%時，排除降水、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙霧、吹雪、雪暴等天氣現象造成的視程障礙，就可判斷為灰霾。在這個標準出現之前，霧和霾的區(qū)別并不是很清楚。灰霾所含灰塵較多，霧主要是水汽，兩者之間在濕度及能見度上略有差異。

　　國家標準對于造成灰霾的主要四種大氣成分（直徑小于2.5μm的氣溶膠質量濃度、直徑小于1μm的氣溶膠質量濃度、氣溶膠散射系數、氣溶膠吸收系數）也有規(guī)定，只要其中有一種充分指標超過限值，即使能見度大于10公里，也是灰霾。灰霾的預報等級分為了輕微、輕度、中度、重度4級。

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

　　一般來講，霧和霾的區(qū)別主要在于水分含量的大小：水分含量達到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。就能見度來區(qū)分：如果目標物的水平能見度降低到1千米以內，就是霧；水平能見度在1千米～10千米的，稱為輕霧或靄；水平能見度小于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，過了“霧區(qū)”可能就是晴空萬里，但是霾則與周圍環(huán)境邊界不明顯。

　　四、造成危害

　　一是影響身體健康。灰霾的組成成分非常復雜，包括數百種大氣顆粒物。其中有害人類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、有機氣溶膠粒子等，它能直接進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，長期處于這種環(huán)境還會誘發(fā)肺癌。此外，由于太陽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菌、病毒等的主要武器，灰霾天氣導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，傳染病增多。

　　二是影響心理健康。灰霾天氣容易讓人產生悲觀情緒，如不及時調節(jié)，很容易失控。

　　三是影響交通安全。出現灰霾天氣時，室外能見度低，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，氣象災害連連。更令人擔憂的是，灰霾還加快了城市遭受光化學煙霧污染的提前到來。光化學煙霧是一種淡藍色的煙霧，汽車尾氣和工廠廢氣里含大量氮氧化物和碳氫化合物，這些氣體在陽光和紫外線作用下，會發(fā)生光化學反應，產生光化學煙霧。它的主要成分是一系列氧化劑，如臭氧、醛類、酮等，毒性很大，對人體有強烈的刺激作用，嚴重時會使人出現呼吸困難、視力衰退、手足抽搐等現象。

　　干旱和灰霾，給光化學煙霧提供了更可能生成的環(huán)境。強烈的日照、低流動的空氣和較小的濕度使城市中的各種污染物無法及時擴散，灰霾天氣將增大光化學煙霧產生的幾率，造成空氣的二次污染。

　　特別解讀：引發(fā)肺癌。2011年11月，廣州氣象專家吳兌經過多年研究發(fā)現，灰霾與肺癌有著“七年之癢”，即出現灰霾嚴重的年份后，相隔七年就會出現肺癌高發(fā)期。

　　“灰霾將取代吸煙，成為肺癌致病頭號殺手”，吳兌說，肺癌死亡率從20世紀60年代至今上升了許多，但同時和肺癌密切相關的吸煙率卻在下降。專家們發(fā)現，天空的能見度在急劇下降，灰霾天數急劇增加，由此可以推測，是不是肺癌死亡率和灰霾天氣有一定的關系？吳兌所在的科研團隊做了一個估算，把20世紀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標出，判斷氣溶膠濃度增加之后7~8年，肺癌死亡率就會上升。

　　五、應對措施

　　首先，應建立灰霾指數預報和灰霾天氣的預警機制。在城市設立地基光學觀測點，與衛(wèi)星遙感資料相匹配，開展氣溶膠光學厚度的監(jiān)測；同時在城市周邊地區(qū)布設水平能見度觀測站和垂直能見度觀測站，開展水平能見度和垂直能見度的觀測并直接進行灰霾天氣公眾服務；開展大氣邊界層探測，定時掌握逆溫等邊界層特征與灰霾天氣的關系，認識工業(yè)化、城市化對大氣邊界層結構的影響，提高灰霾天氣預測的準確性，提高監(jiān)測、預防灰霾天氣的能力；加強對太陽輻射的監(jiān)測，評估大氣灰霾對農業(yè)生產和氣候變化的影響等。建立灰霾天氣預測預報系統與建立動態(tài)控制排污系統、控制污染源排放的決策系統結合起來，才能有效地對付灰霾。從現在掌握的情況來看，城市化和工業(yè)化是灰霾產生的主要因素，而灰霾天氣出現的一個氣象特征是其區(qū)域有一個氣流停滯區(qū)。國外有些發(fā)達國家利用不同氣象條件對社會生產進行動態(tài)調控的方法來盡量解決灰霾的危害，其實質是對污染源進行總量調節(jié)。如在美國，一旦監(jiān)測到某區(qū)域有氣流停滯區(qū)時，該地區(qū)的工業(yè)氣體排放都將受到控制，而當大氣條件好、空氣擴散能力強時，則可充分排放。

　　其次，應采取嚴厲措施限制機動車尾氣排放和工業(yè)氣體排放，以消除或減輕灰霾對城市的危害。同時城市群之間應統籌考慮灰霾的防治工作。作為地區(qū)性的氣候災害現象，治理時也要地區(qū)聯手，才能達到最佳的治理效果。

　　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散條件，預留空氣通道。增加城市綠地，讓城市綠地發(fā)揮吸煙除塵、過濾空氣及美化環(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：灰霾天氣易對人體呼吸循環(huán)系統造成刺激，尤其是在早晨人體的血濃度較高，身體舒展機能較差，此時進行鍛煉容易扭傷身體及誘發(fā)心梗、肺心病等。通常來說，不受冷空氣、臺風、鋒面、切變線等特別天氣系統影響，一天當中以傍晚17時～19時的空氣質量為最好，能見度也最高，因此每天鍛煉身體的時間應定為傍晚17～19時。一般來說，能見度少于10公里的就屬于灰霾現象，5至8公里屬于中度灰霾現象，3至5公里屬于重度灰霾現象，少于3公里則是嚴重的灰霾現象。

　　此外，灰霾天氣時應適度減少運動量與運動強度，樹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，在室內可以配備負離子療養(yǎng)機來凈化空氣，改善人體體質，只要和大自然等同的負離子才是真正有效的