是誰(shuí)“左右”了大氣污染物的擴(kuò)散？

黃丹雯

“未來(lái)一周，冷空氣活動(dòng)頻繁，全國(guó)大部地區(qū)擴(kuò)散條件較好，無(wú)大范圍持續(xù)性霧霾天氣……”在日常生活中，刮一場(chǎng)大風(fēng)或是來(lái)一場(chǎng)淋漓暢快的大雨，都可以看到煙囪的煙霧被吹散、霧霾天氣也被吹跑，原本空氣質(zhì)量圖上那些黃色、橙色或是紅色的“小點(diǎn)點(diǎn)”都會(huì)變成綠色，“等風(fēng)靠雨”也成為一些地方政府或者環(huán)保部門(mén)改善空氣質(zhì)量的一大助力“措施”。氣象因素究竟對(duì)空氣污染擴(kuò)散多大影響，且聽(tīng)聽(tīng)看專家怎么說(shuō)。

氣象條件偏差異致擴(kuò)散不易

“大氣污染并不是一個(gè)簡(jiǎn)單局部地區(qū)的問(wèn)題，有本地污染源的影響，也有周邊地區(qū)污染物的遷移、轉(zhuǎn)化。對(duì)大氣污染進(jìn)行有效調(diào)控，需要對(duì)氣象因素加以考慮?！?/p>

2001年2月底，北京重污染，工廠、車輛等等采取了大幅度的減排措施，結(jié)果重污染程度不降反升，甚至高于取暖季的水平。這樣的結(jié)果讓人們感到十分困惑，中國(guó)工程院院士、氣象學(xué)家徐祥德率團(tuán)隊(duì)分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)北京地區(qū)處于強(qiáng)逆溫層（逆溫層指大氣對(duì)流層中氣溫隨高度增加的現(xiàn)象的層帶）的控制之中，低層上暖下冷的逆溫層結(jié)將北京及周邊上空扣上一個(gè)“大鍋蓋”，抑制了空氣的對(duì)流及擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，南部的大氣污染物源源不斷地從開(kāi)闊地石家莊等地向北京輸送。這樣一來(lái)，上面是一個(gè)逆溫“大鍋蓋”，南面污染物“援兵”不斷，邊界層內(nèi)污染物又難以擴(kuò)散，造成調(diào)控?zé)o效，污染程度不降反升。

為進(jìn)行有效治污，專家表示需要針對(duì)性地利用氣象條件進(jìn)行有效調(diào)控。在當(dāng)前氣象背景下獲取對(duì)本地污染源貢獻(xiàn)及其空間分布數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)周邊較大影響的污染源頭，從而有針對(duì)性地實(shí)施對(duì)重點(diǎn)排放源的管控。例如，在氣象預(yù)報(bào)過(guò)程中預(yù)判未來(lái)可能出現(xiàn)區(qū)域性重污染，便可通過(guò)有效方法反演出污染源的空間分布，判別哪個(gè)污染源的影響最重，據(jù)此提前進(jìn)行管控，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域排放源的動(dòng)態(tài)調(diào)控。這樣的做法可以避免在發(fā)布預(yù)警并采取管控措施時(shí)出現(xiàn)“胡子眉毛一把抓”的盲目狀況，以最小的代價(jià)，獲取最大的效益。

在不同的季節(jié)、不同區(qū)域，污染源的影響也不盡相同。除了短期調(diào)控，專家表示還可以進(jìn)行季節(jié)性的污染調(diào)控，比如提前制定一個(gè)季節(jié)性的生產(chǎn)過(guò)程排放源動(dòng)態(tài)調(diào)控“時(shí)間表”。

地形地勢(shì)高低易使污染加劇

“有的時(shí)候天幫忙，有的時(shí)候幫倒忙，天幫倒忙的時(shí)候，半封閉地形，就會(huì)變成首當(dāng)其沖的污染地區(qū)?！?/p>

專家指出，地形地勢(shì)對(duì)大氣污染物的擴(kuò)散和濃度分布有重要影響。對(duì)此，專家可以將氣象因素作為線索進(jìn)行溯源，例如通過(guò)統(tǒng)計(jì)模式算出了某地水庫(kù)每小時(shí)污染物變化與周邊山谷復(fù)雜地形的自動(dòng)觀測(cè)站降水特征存在高相關(guān)區(qū)，由此，順藤摸瓜找出了主要污染所在地。

地形地勢(shì)千差萬(wàn)別，但對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的影響其本質(zhì)上都是通過(guò)改變局部地區(qū)的氣象條件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以，城市建設(shè)管理者在工廠建設(shè)等審批規(guī)劃時(shí)需要考慮污染物擴(kuò)散條件及地形區(qū)域條件等等。

比如山區(qū)，地形復(fù)雜，由于山坡和谷底受熱不均勻，山區(qū)常見(jiàn)山谷風(fēng)。晴朗的白天，陽(yáng)光使山坡首先受熱，受熱的山坡把熱量傳給其上的空氣，這一部份空氣比同高度谷底上空的空氣輕，于是就上升，谷底較冷的空氣又來(lái)補(bǔ)充，形成從山谷指向山坡的風(fēng)，稱之為“谷風(fēng)”。夜間，情況正好相反，山坡冷卻較快，其上方空氣相應(yīng)冷卻得比同一高度谷底上空的空氣快，較冷空氣沿山坡流向谷底，形成“山風(fēng)”。山谷風(fēng)對(duì)污染物輸送有明顯的影響。吹山風(fēng)時(shí)排放的污染物向外流出，若不久后又轉(zhuǎn)為谷風(fēng)，被污染的空氣又被帶回谷內(nèi)。特別是山谷風(fēng)交替時(shí)，風(fēng)向不穩(wěn)，時(shí)進(jìn)時(shí)出，反復(fù)循環(huán)，就會(huì)使空氣中污染物濃度不斷增加，造成山谷中污染加重。

與山區(qū)不同，城市建筑多密集且高度參差不齊，一般來(lái)說(shuō)城市風(fēng)速小于郊區(qū)，城市上空的動(dòng)力湍流明顯大于郊區(qū)，我們常說(shuō)的“熱島效應(yīng)”就是城市氣象的一個(gè)顯著特點(diǎn)。夜間，城市熱島效應(yīng)使近地層輻射逆溫減弱或消失而呈中性，甚至不穩(wěn)定狀態(tài)；白天則使溫度垂直梯度加大，近地層輻射逆溫處于更加不穩(wěn)定狀態(tài)，這樣使污染物易于擴(kuò)散。而城市和周圍鄉(xiāng)村的水平溫差，導(dǎo)致熱量環(huán)流產(chǎn)生。在這種環(huán)流作用下，城市本身排放的煙塵等污染物聚積在城市上空，形成煙幕，導(dǎo)致市區(qū)大氣污染加劇。

大氣污染防治需要水土共治

“在大環(huán)境中，水、土、氣三要素緊密相關(guān)，如今的環(huán)境污染無(wú)外乎也就是空氣污染、土壤污染、水污染等等，我們要治污，很多時(shí)候要從水、土、氣交互污染方面著手，解決水、土、氣污染的綜合問(wèn)題?！?/p>

專家通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)多暴雨的夏季往往是水庫(kù)污染最嚴(yán)重的時(shí)段，說(shuō)明降水對(duì)于土壤污染物的遷移、輸送影響極大。對(duì)于自然生態(tài)而言，污染物遷移影響周邊生態(tài)，水庫(kù)、魚(yú)類都會(huì)受到系列影響?！芭e個(gè)具體例子來(lái)說(shuō)，一個(gè)水庫(kù)的底泥總磷超標(biāo)，我們可以查一下當(dāng)?shù)亟邓目偭缀?，假如得到與水中含量相符合的結(jié)果，那說(shuō)明水里的污染有可能受到大氣降水的影響。土壤方面也好理解，這個(gè)地方降水多，土壤經(jīng)過(guò)雨水沖刷，就可能將土壤里的污染帶到水庫(kù)、河流中?！?/p>

像這樣的例子不少，大自然的水、土、氣本身就是一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，是渾然一體不可分割的，環(huán)保部門(mén)也提出水、土、氣污染共治，利用氣象條件的線索來(lái)追蹤污染源，調(diào)查的基礎(chǔ)加上氣象自動(dòng)站等進(jìn)行綜合分析時(shí)間序列、空間序列完成一些驗(yàn)證，從生態(tài)治理角度來(lái)找治理線索。傳統(tǒng)通過(guò)水、土、氣綜合污染途徑，探索環(huán)境治理之路，無(wú)疑不是如今環(huán)保部門(mén)可用的有效途徑。慶幸的是，一些氣象部門(mén)和環(huán)保部門(mén)聯(lián)合建立優(yōu)化大氣成分觀測(cè)站網(wǎng)，共同深入研究大氣污染復(fù)雜過(guò)程。如此有了充分監(jiān)測(cè)分析與研究依據(jù)，區(qū)域大氣污染的控制前景將會(huì)越來(lái)越廣。endprint