全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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城市旋风治理雾霾:实行高端城市管理才能摆脱雾霾

已有 3016 次阅读 2014-10-16 04:55 |个人分类:防灾信息|系统分类:论文交流| 雾霾, 交通规则, 人造台风, 车流风, 城市旋风

城市旋风治理雾霾:实行高端城市管理才能摆脱雾霾

                                杨学祥,杨冬红

 

廖保平最近指出,刚近10月中旬,北京就遭遇一场大雾霾,这可以看作今年全国大范围雾霾的首演,甚至可以说,这几年严重的雾霾,只是刚刚开始。有论者说,中国人至少还要忍受30年雾霾,也有论者说至少要忍受50年,更有人说需要几代人来治霾。上述说法无论是否有夸大之嫌,可以肯定的是,“冰冻三尺非一日之寒”,雾霾是这几十年工业超高速发展的结果之一,要想短时间内结束这个发展状态实非易事。

大气污染是雾霾发生的元凶,这是人们的共识,这里就不多讨论了。现在的问题是,气象条件的变化是否存在人为的因素。

我们在20101023指出,北半球最近30年风速减慢的研究提出如下两个重要课题:其一,风速减慢是否与人为因素有关?其二,利用风能是否存在负面效应。

事实上,大陆集中在北半球,比森林高得多的城市高层建筑密布在沿海地区,阻挡陆海之间的季风循环,是北半球最近30年风速减慢的人为原因。密布在大陆内部的高架桥、高速公路、高速铁路如蜘蛛网,也是减慢内陆风速的重要原因。风力发电机利用风能发电,更是风速减慢的重要人为因素,这表明,天下没有免费的午餐,风能利用也要付出相应的代价。

由温差产生的大气环流是信风和季风形成的主要原因,其结果是均衡赤道和两级、大陆和海洋之间的温差,营造全球正常均衡的气候变化。人为降低风速,阻碍大气环流的正常运作,可造成热带地区更热、寒带地区更冷的极端气候频发,是严重气象灾害发生的根本原因。近年来频繁发生的城市内涝与城市减慢风速、云层阻挡在城市上空有关。由于城市减慢风速和改变风的方向,大城市的无序扩张将导致周围农村大气环流的改变和洪涝灾害的频繁发生,这些问题需要认真深入地研究和解决。

中国目前还处于靠自然风吹走雾霾的初期阶段,减慢自然风速就自然变为人为静稳天气的制造者,是雾霾清除不力的根源,是制造雾霾灾害的元凶之一。风速下降可能有多种原因,比如气候变化可能影响了气流的传统活动模式,导致风速下降。一些地方的森林植被恢复和增长使得地球表面更为“粗糙”,也会起到降低风速的效果。因此,三北防护林防止风沙的功劳,也变为使中国风速减慢的罪证。三北防护林是防治沙尘暴的成果,也可能是2013年中国雾霾高峰的生成原因。近几年,北京的风沙少了,雾霾却多了

历史经验表明,在防灾减灾问题上,人类往往是治理了一个灾害,引发了多个灾害,处于难以自拔的恶性循环之中。头痛医头,脚痛医脚,最终的结果是疾病遍布全身。要研究灾害之间的相互关系,防灾方案要关注次生效应。

我们认为中国华北地区的雾霾和风能过度开发利用有一定关系,这是根据风速减慢的资料分析得到的结果。这是最新的观点,还没发现别人有类似的论述。我们认为,开辟城市风道来对付雾霾是可行的。对于北京的雾霾,一两项措施是解决不了问题的,由于城市规模太大,需要综合治理。

减少出行里程是节约能源、降低污染最有效的措施。伴随私家汽车的增多,城市交通拥堵和汽车尾气污染与日俱增。一个五口之家,父母要上班,孩子要上托儿所或上学,老人或保姆要上市场,必不可少的行程天天如此。如果能健全社区服务功能,每个社区配备必须的设施最好的托儿所、医疗所、菜市场、中小学校,就可以减少家庭私车一半以上的行程,不仅能减少污染,还能解决城市交通拥堵和降低能源消耗。

增强城市风是减少城市雾霾的关键因素。目前的道路通行是双向的,不利于定向风的行程。应该将所有道路改为单向环形右拐行驶,即可形成定向的旋转风,又可加快行车速度,不必在路口停车等待:一个简单的方法是,禁止行车左拐(左拐可以通过右拐绕行来实现),停车线设在街口前100处,给汽车启动和加速一个缓冲时间,以便高速通过十字路口,提高路口行车流量,降低拥堵压力。

右旋车流就是城市的搅拌器,可形成城市空气的右旋涡流,这种人造小台风可增强城市空气污染物向高空扩散,形成城乡空气的有效流动,改善大城市的空气环境。

龙卷风的旋转方向一般同气旋,即北半球逆时针南半球顺时针。规模大的风暴受科里奥利力的影响,总是做气旋式的旋转,而雷暴和龙卷风由于规模较小因而受科里奥利力的直接影响也较少。但即使忽略科里奥利力的影响,在计算机数值模拟中超级单体和龙卷风仍做气旋式的旋转。

所以,为了提高城市人造气旋的效果,在南半球的城市,应该将所有道路改为单向环形右拐行驶,即可形成定向的右旋旋转风,交通规则也要有相应的变化,左侧通行(有些国家现行的交通规则)要变为右侧通行;在北半球的城市,应该将所有道路改为单向环形左拐行驶,即可形成定向的左旋旋转风,交通规则也要有相应的变化,右侧通行(中国现行的交通规则)要变为左侧通行。

借力打力,以毒攻毒,将无用的汽车行驶风流变为城市旋风的动力,这是最廉价的治理城市雾霾的方法。

 

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告别低端产业链才能摆脱雾霾

2014-10-14 07:45:43来源:中国青年报作者:廖保平

  刚近10月中旬,北京就遭遇一场大雾霾,这可以看作今年全国大范围雾霾的首演,甚至可以说,这几年严重的雾霾,只是刚刚开始。有论者说,中国人至少还要忍受30年雾霾,也有论者说至少要忍受50年,更有人说需要几代人来治霾。

  上述说法无论是否有夸大之嫌,可以肯定的是,“冰冻三尺非一日之寒”,雾霾是这几十年工业超高速发展的结果之一,要想短时间内结束这个发展状态实非易事。

  英美等国一些城市花费了近50年时间,其空气质量才恢复正常,而且是在经济高度发达的情况下实现的。而中国的人均财富只排名世界第104位,有世界上最多的人口,很多人才刚刚解决温饱问题,治霾肯定是场持久战。也有人计算,要实现13亿中国人达到美国生活水平,中国的资源总耗至少要扩大50倍。也就是说,目前的雾霾还没有到最严重的时候。

  而且,我们没有什么治霾的高超办法。一般的做法无非是把大部分污染严重企业外迁,可是再怎么外迁,也还是在中国的国土上。何况,城市里污染严重的企业外迁,无非是迁到郊区,雾霾还是环绕城市,驱之不去。还是回到雾霾产生的根源上去寻求解决之道吧。雾霾的成因多种多样,有工业、尾气、气候、生活习惯等诸多原因。我赞同一个观点,即雾霾是一个污染总量超标后的集成结果。

  造成污染总量超标最主要的原因当数工业,须知,中国是世界上最大的能源消费国之一,也是世界上最大的燃煤国家。这样的能源消费和燃煤背后对应着庞大的工业生产需要。

  我们不要这样的工业生产可以吗?可以,除非,一,我们退回到非工业时代;二,我们能超越现在的工业时代。问题的关键是,我们既不愿意也不可能退回去,唯有告别低端的工业链条,超越现在的工业水平。

  低端生产链的最大恶果,就是对环境的极大破坏。这个过程西方国家也曾经历过。英国处在这个低端水平时,伦敦是雾都,故有狄更斯的《雾都孤儿》;泰晤士河鱼类绝迹,如果有人掉进这条河里,像被狗咬一样要常规防疫接种;美国处在我们这个阶段时,同样“厚德载雾,自强不吸”,忍受光化学烟雾困扰。

  经济学上有一条著名的“库兹涅茨曲线”,这条倒“U”形曲线揭示了一个规律:处在这条曲线陡峭的上升区间,则经济越发展,环境污染越严重。那个时候的英国、美国、日本等,人们攀爬在库兹涅茨曲线那段陡峭的悬崖上,吸饱了雾霾。现在,他们爬过了那段危险的悬崖,开着宝马车,同时呼吸着清洁的空气。

  我们现在正处在当年欧美国家所处的位置,或者还不如。到2012年,中国人均GDP 6100美元,按国际标准,人均GDP 1万美元以上才勉强算发达国家,更不要说中国经济结构、技术水平、社会福利远未达到现代化水平。确切地说,中国目前面临着能不能跨越“中等收入陷阱”的阶段。

  我们能不能成功地跨越这个“陷阱”,或者说有没有办法超越低端工业水平?有,那就是让这个民族极具创新活力,才可能进行产业升级和经济转型。而创新需要良好的“创新环境”,良好创新环境包括政治、经济、社会、文化等一系列的内在激励机制,这对我们来说,可能是比雾霾还要大的挑战。如果我们能从最根源上进行改革,激发国民最大的创新能力,超越现在低端的工业化阶段,早日迈上更高阶段的工业化、技术化阶段,就能尽早摆脱雾霾。

(责任编辑:钟庆辉)

http://news.sohu.com/20141014/n405092797.shtml




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