和科学网好友争论为什么会形成严重雾霾  2016-12-20

昨天和科学网好友赵建民争论为什么会形成严重雾霾，晚上又和近期加入的防霾网微信群朋友讨论同一个问题。发现是有问题需要厘清，特此整理在下面请网友批评和讨论。（防霾网~www.chinafangmai.com）

 为比较容易看懂，下文做了适当整理，去掉了重复部分，按时间顺序排序了。讨论的原文请查阅上一篇博文：“北京第一高楼中国尊楼上拍雾霾~看混合层”

[6]赵建民 2016-12-18 12:10： 

雾霾是一个大气物理问题，实际上，没有雾霾的时候，空气污染依然存在

见：柴净无霾

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自赵建民科学网博客。

链接地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1020188.html 

上一篇：资本主义的农业-食品工业模式是人类健康最大的敌人

空气污染是更加广泛的概念，当然不一定要有雾霾存在。或者说不一定要有细颗粒物存在，或者不一定要能见度受损。

然而，没有空气污染的话，中国式的“雾霾”是不会存在的。

气象学中的“雾”和“霾”主要是大气物理现象和过程，包括本文说的逆温层和混合层。但是，如果没有中国式的大气污染：大量从二氧化硫和氮氧化物通过化学过程转化过来的细颗粒物，就不会在适当的气象条件下发生细颗粒物成雾滴核心，吸湿增长，损害能见度，造成灰仆仆的大范围“雾霾”现象。如果没有人为通过化学转化的细颗粒物，要发生的也是雾，大雾，浓雾。可能能见度更低，对面不见人，但如果有阳光或灯光，可以看到是白色的，不是灰色的！

我的回复(2016-12-18 14:56)：

没有空气污染的时候，中国式的雾霾决不会存在！ 

[7] 赵建民 2016-12-19 09:24：

发生大范围雾霾的时候，很多农村是没有什么污染源的

我的回复(2016-12-19 10:00)：

这正是中国“雾霾”的特点，和传统空气污染不同：主要组成是二氧化硫、氮氧化物和易挥发有机物经过大气化学转化过程后形成的硫酸盐、硝酸盐和可溶性有机碳。这类细颗粒物开始形成时只是0.1微米大小的，不可见。但是之后形成雾滴的核心。早已研究过，这类细颗粒物很难从大气中被清除，因为“干沉积速率”几乎是零，比较气态污染物，如二氧化硫等，更能长久在空气中游荡。

虽然“很多农村是没有污染源的”，但细颗粒物可以长期游荡（最终去向大多是海洋），造成农村和城市差不多，形成区域性雾霾！ 

[8] 赵建民  2016-12-19 14:58：

很多雾霾是突然发生的，而污染物不可能瞬间转移，大气污染物应该主要通过高空大气输送，而不是近地层，特别是二氧化硫主要来源于燃煤电厂，已经被电厂的大烟囱排到高空。混合层薄的时候，大气的扩散条件并不好，而大风天气，污染源的下风向也是晴空万里 

我的回复(2016-12-19 15:27)：

雾霾的“突然发生”，是要时间的。请给些实例来证实你的观点。

按我看，沙尘暴的发生，以及雾霾被北风吹散，比较雾霾发生快得多，每天观察污染浓度的变化有证据！

大气污染物的排放、转化和输送，都是连续进行的。有实验证明，中国雾霾在尚未发生时，空气中有细颗粒物数量爆发的现象。它们就是之后几天积累、增长、输送的基础。同时，所谓“近地层”是指混合层吧？就那几张照片看也有300米上下了。“高烟囱”的烟流相当一些也在这个附近了，何况还有大量中低烟囱排放的污染物呢。

我的回复(2016-12-19 15:36)：

空气运动很复杂，例如“冷高压”，是造成低空逆温的机制之一，原因是“下沉”气流。还有锋面运动，平流过程等，也引发低空逆温。

大风天气时，混合层薄就不成立了，因为大风导致机械湍流强烈，不仅是被吹散，而且扩散也被“搅动”加得很强了。

雾霾自然是个小风，并且在污染源下风向的累积过程。 

我的回复(2016-12-19 15:49)：

请参考我2014年12月24日博文：“介绍一篇北大关于‘雾霾’形成机理的有创意但需商榷的文章”http://blog.sciencenet.cn/blog-609047-853464.html 

我的回复(2016-12-19 16:22)：

还有一个因素是区域性污染的问题。例如北京，是在重污染区域的北缘。这几天污染严重，但在中等强度，300微克上下。但北京的西南方石家庄等地已经达到爆表水平，如果来些西南风，再加累积。北京也可以在几个小时内从300上升到500，你说呢？ 

好友第三次评论提出的问题很重要，我的回复未必解释了他的疑问。需要专业队伍通过详细研究工作分析本次大范围长时间严重雾霾发生过程。

后来在微信群里我们讨论了同样的问题，还涉及一些有趣问题，如：严重雾霾时，地面二氧化氮浓度虽然比较二氧化硫高，但也不十分高浓度；雾霾是否看成主要是气象问题；大寒潮往北美走了，中国暂时没有大的冷空气预期，这个日子不好过。。。

最后这句话有意思！