我对大气铅直稳定性和大气污染的认识（答某人）

张学文，2016/12/24

现在的大气污染已经成为我国冬季的重要不利环境。对此人们从不同角度谈了很多。这里我仅谈自己对大气铅直方向的稳定性与大气污染的认识。

1.      目前对大气污染的一个天然解除途径就是把聚集起来的污染空气用外来冷空气给吹散，这固然是把污染给了别人，但是它被稀释很多。也就没有人多追究了。而吹散是指依靠外来的空气的。

2.      没有外来的空气进来，本地低层空气是否可以通过上下交换而也得以稀释呢？这就依赖本地上空（0-3公里）是否是具有热力学意义下的稳定程度了。

3.      一般对流层内的空气是铅直方向每100米温度减少0.6度。这种结构的空气被认为是比较稳定的，即空气的上下交换是困难的。它不利污染物向上扩散。

4.      如果某两个高度层间的空气温度是随高度增加而增加的，就称为逆温层，它更不利空气扩散。夏季的夜间会在地面附近出现这种逆温层。它不利污染物扩散的环境，但是白天太阳一嗮，地面温度上升，逆温层就变坏了。而冬季这种逆温层就容易延续到明后天…我国冬季污染问题突出与此气象环境有关。

5.      以上讨论的逆温层是从地面到数百米高度层内的逆温层（有时其可以厚到1000米以上）。我与同仁在上世纪70年代的一个发现（发表是那时的气象杂志上）是乌鲁木齐的某些雾不是在逆温层内，而是在逆温层下。即这里的逆温层相当于是一个稳定的帽子扣在当地逆温层下空气基本是中性甚至是严重的不稳定的。结果是这个薄层（数百米）内的污染物迅速水平扩散，形成雾霾，又因为它上面的逆温层的保护使它难以在铅直方向扩散。于是低层污染很重（上面晴空万里）。

6.      我现在没有华北每天的大气层的温度分布数据，于是提出乌鲁木齐的这些情况与认识是否值得参考的问题。这就是前几天我的博客http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1021554.html的含义。

7.      另外，我近年来在博客中提出了大气呼吸问题，即土层中的气体与小颗粒物也会随着大气压力的变化从土壤中钻出来或者压进土壤内（高压时压入土壤，低压时反之）。这为认识霾提出了非人工的物质来源。它提示我们即便关了锅炉、停了汽车、工厂，化肥，污染可能继续存在！2014年6.12的中国气象报三版以大气也在呼吸的标题下发表我的这个见解。

8.      霾的形成与活动显然涉及多学科的知识。我退休多年，以上认识仅提供交流。