灾害性天气的形成与对人生活的影响_天气和灾害性天气
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景观规划环境学
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灾害性天气的形成及对人的影响 ——以北京雾霾为例
人文社会科学学院 应用心理学 心理16-1 160802104 范俊杰 齐实
灾害性天气的形成及对人的影响
——以北京雾霾天气为例
摘要:雾霾是一种危害较大的城市气象灾害,是工业化大生产的产物。2013年以来,雾霾天气频繁袭扰我国大部分省市,影响更加严重,波及范围越来越广。以北京为例,本文分析了北京地区雾霾天气产生的原因,雾霾的主要成分以及处在雾霾天气下对人体及生活的影响。
正文:雾霾是雾和霾的统称,是一种天气现象,也称灰霾,指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等大量极细微的干尘粒子均匀地飘浮在空中,是空气浑浊,视野模糊并导致能见度降低,如果水平能见度小于10000米时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾(Haze)或灰霾(Dust-haze);当水汽凝结加剧、空气湿度增大时,霾就会转化成雾。雾霾天气是一种大气污染状态,雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。
雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成,它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得阴沉灰暗。颗粒物的英文缩写为PM,北京监测的是细颗粒物(PM2.5),也就是空气动力学当量直径小于等于2.5微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物,又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。
霾粒子的分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1~2微米左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾,其散射波长较长的光比较多,因而霾看起来呈黄色或橙灰色。
2013年2月中国气象局发布,入冬以来,中东部大部地区雾霾频发,雾霾日数普遍在5天以上。气象专家表示,造成雾霾天气偏多、偏重的原因主要有以下三方面:
一是1月影响我国的冷空气活动较常年偏弱,风速小,中东部大部地区稳定类大气条件出现频率明显偏多,尤其是华北地区高达64.5%,为近10年最高,易造成污染物在近地面层积聚,从而导致雾霾天气多发;
二是我国冬季气溶胶背景浓度高,煤炭的使用量大,有利于催生雾霾形成,冬季易出现逆温层,在逆温层条件下,空气的垂直对流运动不明显,妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散;在水平方向静风现象增多,城市里大楼越建越高,阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱。静风现象增多,不利于大气中悬浮微粒的扩散稀释,容易在城区和近郊区周边积累。
三是雾霾天气会使近地层大气更加稳定,会加剧雾霾发展、加重大气污染。雾霾天气形成既受气象条件的影响,也与大气污染物排放增加有关,建议进一步加大大气环境治理和保护力度,特别是要加强多部门会商联动,静稳天气条件下大气污染物应急减排方案,以防范和控制重污染天气的出现。
京津冀地区地形和气象条件总体不利于污染物扩散,静稳态天气的发生频次远大于其他区域。自上世纪六十年代以来,四季地面风速整体呈明显下降趋势,一旦遇到静稳态天气等气象条件,污染快速累积,容易发生雾霾天气。
受不利气象条件影响,雾霾重返北京,官方于2016年12月2日启动今年下半年第二个空气重污染橙色预警。截至4日,北京已身陷“霾伏”三日,当日全城的空气质量维持在重度及以上污染水平。
进入秋冬季后,北京频频遭遇空气重污染过程,官方多次启动预警应对。12月伊始,雾霾再次来京。北京市空气重污染应急指挥部于12月1日提前发布空气重污染橙色预警,称北京将遭遇持续三日的区域性空气重污染过程,官方2日零时启动各项应急措施。
4日一早,京城笼罩在一片灰蒙之中,全城仍处于霾橙色及空气重污染橙色预警中。大部分地区的能见度仅在1至2公里左右,部分地区能见度不足500米。
当日8时,北京的空气质量实况图上多显示为代表警示性的紫色和红褐色。全市35个监测站点中,有10个站点显示为重度污染水平,21个站点达到严重污染水平,其首要污染物均为PM2.5。数据显示,北京大部地区的PM2.5实时浓度在300微克/立方米以上。部分站点的PM2.5实时浓度已超过400微克/立方米。
对一个城市来说,即使是同样的污染物排放总量,在扩散条件较好的情况下,空气质量呈现为优良,而在不利于扩散的异常天气(如:逆温)的情况下,空气质量就会呈现为污染,在污染物排放总量没有增加的情况下,雾霾天的PM2.5和PM10出现高值,基本上均是由极端静稳天气的区域性辐射雾等气象因素造成的。
虽然近年来北京的空气污染物排放总量在逐年下降,单由于排放基数大,短期内无法实现锐减,所以当频繁出现异常气象条件导致空气重污染时,会给人空气质量不仅没有改善,反而继续恶化的印象。特别是国家实时公布城市PM2.5监测值后,公众对空气质量更为关注,但又得不到专业人士的正确解答,容易在雾霾成因的认知上陷入一种不理性的误区。
雾气看似温和,里面却含有各种对人体有害的细颗粒、有毒物质达20多种,包括了酸、碱、盐、胺、酚等,以及尘埃、花粉、螨虫、流感病毒、结核杆菌、肺炎球菌等,其含量是普通大气水滴的几十倍。与雾相比,霾对人的身体健康的危害更大。由于霾中细小粉粒状的飘浮颗粒物直径一般在0.01微米以下,可直接通过呼吸系统进入支气管,甚至肺部。所以,霾影响最大的就是人的呼吸系统,造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、脑血管疾病、鼻腔炎症等病种上。同时,灰霾天气时,气压降低、空气中可吸入颗粒物骤增、空气流动性差,有害细菌和病毒向周围扩散的速度变慢,导致空气中病毒浓度增高,疾病传播的风险很高。长期处于这种环境 还会诱发肺癌。
除了癌症,雾霾天还是心脏杀手。有研究表明,空气中污染物加重时,心血管病人的死亡率会增高。阴霾天中的颗粒污染物不仅会引发心肌梗死,还会造成心肌缺血或损伤。
雾霾笼罩时气压较低,空气中的含氧量有所下降,这时易感到胸闷。潮湿寒冷的雾和霾,还会造成冷刺激,导致血管痉挛、血压波动、心脏负荷加重等。同时,雾霾中的一些病原体会导致头痛,甚至诱发高血压、脑溢血等疾病。有心血管疾病的人,尤其年老体弱者,千万不要在雾霾天出门,以免发生意外。重度污染的空气清洁度低,含有大量的尘埃、污染物、微生物等,可对人的呼吸道产生刺激。大雾有非常强的吸附力,能吸附大量有毒害的酸、碱、盐、胺、酚、病原微生物等物质,然后形成非常大的雾核,这种东西极易被人吸收。这些有害物质会刺激人体的敏感部位,容易诱发或加重气管炎、咽喉炎、结膜炎等一些过敏性病症。
就北京林业大学大学而言,男生宿舍楼前面的施工工地的建筑扬尘也是雾霾的来源之一。建筑工地内的土堆、砂石料等需要使用密目安全网覆盖的建筑材料没用完全覆盖,北京多风,强劲风力将建筑工地内的粉尘扩散到大气中,或者扩散到工地外围,积聚在校园道路上,不论是在正常天气或者雾霾天气,都会影响学生的身体健康。