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霧霾是怎么形成的這樣的？

目前的霧是混著霾的，屬于霧霾的混合體。早上濕度大，能見度低，就是霧為主，到了中午霧散了，但還是灰蒙蒙，空氣質(zhì)量差，就是霾。氣象上，二者是有嚴格定義的，但生活中二者相伴相生。

隨著環(huán)境的破壞，無論大小霧霾也是每年如期而至，南方的大霧和北方的霧霾現(xiàn)今已經(jīng)影響了我們好幾年。

為何霧霾這么嚴重？難道我們只能依靠狂風(fēng)把霧霾帶走嗎？

厲害的煤

霧霾里所謂的“霧”，是指近地面空氣中的水汽凝結(jié)形成的大氣現(xiàn)象，其形成原因主要是來自于水汽本身。如果其中沒有包含什么污染物的話，倒是沒有什么好特別擔(dān)心的。

霧霾中更讓人憂懼的是“霾”。這是空氣中的水汽吸附在漂浮于空氣中的微小顆粒物上，以污染物為核心，以水霧為外殼的一種物質(zhì)。在光照、溫度和濕度的不斷變化中，這種物質(zhì)還會發(fā)生內(nèi)部反應(yīng)，進一步增加污染物的危險性。

種類豐富，變化無窮...

根據(jù)中科院大氣物理所的研究，構(gòu)成華北霧霾內(nèi)核的空氣污染物質(zhì)，主要是工業(yè)污染源排放、機動車尾氣和散煤燃燒。這些污染源造成如此惡劣而深遠的后果，和京津冀地區(qū)和周邊省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人口密度有很大的關(guān)系。

北京、天津、河北、河南、山西、山東 6 省市占全國面積 7.2%，卻消耗了全國 33% 的煤炭（京津冀的煤電機組更是占全國的 27%），單位面積的污染物排放強度超過全國平均水平4倍。

這是2017全國能源消費占比，煤炭仍是絕對的大頭

而未經(jīng)處理的煤炭恰恰是一種不清潔的能源，不僅在燃燒過程中會釋放粉煤灰等固體顆粒物，煤炭形成過程中含有的硫、氮等元素也會因不完全燃燒而形成二氧化硫、一氧化氮甚至一些致癌化合物，污染程度就更顯得高了。

尤其是在監(jiān)管力量難以到達的縣級乃至更低級行政單位，小鍋爐和散煤的使用經(jīng)常處于無序的狀態(tài)，清潔煤和天然氣使用水平不高，從小工廠到民間自主取暖都在排放污染物，只要稍有水汽霧霾就會出現(xiàn)，而且裹挾著令人聞風(fēng)喪膽的污染物。

衛(wèi)星圖上觀察唐山的工業(yè)與礦業(yè)

重工業(yè)方面的情況也不樂觀，京津冀地區(qū)鋼產(chǎn)量占全國的 43%（產(chǎn)鋼過程中使用的煤炭廢氣和礦渣揚塵是重要污染源）、焦炭產(chǎn)量占全國的 47%（一種由煤炭干餾而成的高濃度炭，生產(chǎn)過程中也會釋放污染性顆粒物和揮發(fā)性有機物）、平板玻璃產(chǎn)量占全國的 33%（生產(chǎn)過程中產(chǎn)生二氧化硅顆粒）、水泥產(chǎn)量占全國的 19%（水泥粉末本身就是一種固體污染源）。

河北一些較大的鋼鐵廠

另外還有汽車尾氣的影響。京津冀的機動車保有量占全國的 28%（雖然北京限行政策嚴格，但空氣不以行政區(qū)域為影響，整個華北應(yīng)視為同一板塊），特別是重型車保有量占比近 30%（這與北京需要大量外地資源輸入和燕山以北交通不便需要公路運輸有關(guān)）。一輛重型卡車的尾氣排放量可達一輛達標小轎車的數(shù)十倍，而大車的環(huán)保措施往往不力，實際污染量更大。

油的品質(zhì)也是很重要的一環(huán)

若干工業(yè)和民用廢氣的疊加，讓華北的霧霾從源頭上就有了“供應(yīng)”保障。（顯然不是一件好事）

認真的山

華北平原，即以北京、天津、河北西南部和東北部構(gòu)成的廣大平原地區(qū)，在西北方向上緊挨著太行山-燕山一線的山地。這片山區(qū)的海拔放在中國群山里不算高，大約在數(shù)百至一千多米左右，但相對于人類在平原的活動區(qū)域來說已經(jīng)是相當(dāng)?shù)母叨攘恕?/p>

白天，山區(qū)受到太陽輻射，升溫比城市平原快，空氣溫度高而氣壓低，就會促使污染物伴隨著城市向山區(qū)流動的空氣進入山區(qū)。如果是在西南等綠化水平高的地區(qū)，這會是用自然力量消滅污染物的好時機。可惜華北山區(qū)到了冬天綠化水平不高（走一次從北京前往大同的高速就會深有體會），污染物無法被吸附在植物上，反而在山區(qū)被截留。

這還不是最干燥的季節(jié)

到了晚上，山區(qū)海拔高，降溫快，形成高氣壓區(qū)；反觀城市地區(qū)則因為熱島效應(yīng)，熱量流失慢，維持著一個高溫環(huán)境，氣壓低。污染物于是又伴隨著氣流向城市空間反向流動。這種空氣的流動叫做山谷風(fēng)大氣環(huán)流，在靠近山區(qū)的城市都會出現(xiàn)。但帶著大氣污染物在城市和山區(qū)之間來回滾動、反復(fù)污染的山谷大氣環(huán)流，是華北所特有的。

不動的氣

除了地形造成的大氣流動不暢以外，華北城市自身導(dǎo)致的氣流影響也在起到推波助瀾的作用。

根據(jù)北京大學(xué)劉樹華等引用國家氣候中心的研究成果，自2016年11月以來，京津冀地區(qū)冷空氣過境次數(shù)減少，強度總體偏弱，平均風(fēng)速減小，小風(fēng)和靜風(fēng)日數(shù)較常年同期偏多，形成了所謂的靜穩(wěn)天氣，不利于空氣中污染物的擴散。

形成這種靜穩(wěn)天氣的原因有很多，每一條都和華北地區(qū)的城市發(fā)展水平有關(guān)系。

首先，是京津冀城市群快速發(fā)展，大量建筑物拔地而起。雖然這些建筑最高也不過數(shù)百米高，無法影響大氣對流層高空的氣流流動，但是對于建筑高度以下的人類活動區(qū)域風(fēng)力是有影響的。過多的高樓會與過境的大風(fēng)形成阻礙和摩擦，使風(fēng)速明顯降低。再加上西北部山地的阻攔，大氣污染物就更加難以擴散了。

日益擴大的北京城區(qū)

秋冬季節(jié)的華北平原還容易形成氣象上的逆溫現(xiàn)象。

正常情況下，海拔越高的地方氣溫就越低，靠近地面的空氣最為溫暖，密度較低，傾向于向上擴散，和上層的冷空氣形成對流。但在秋冬季節(jié)，冷空氣過境后，由于地面的輻射冷卻作用，近地的空氣出現(xiàn)了反常的低溫，密度較高，無法和上層的空氣進行交換。而霧霾就伴隨著這些冷空氣長期停留在近地面，籠罩著人類的生活區(qū)域，讓污染對人類造成的傷害被反復(fù)放大。

在這兩種宏觀的氣象現(xiàn)象背后，還有一種污染自我強化的微氣候現(xiàn)象也在京津冀城市圈形成了，也就是大氣懸浮顆粒物的形成的大氣穩(wěn)定區(qū)域。

懸浮顆粒物顏色較深，能夠大量吸收來自陽光的輻射能并升溫，在城市污染區(qū)域形成一個穩(wěn)定的邊界層。就像是農(nóng)業(yè)大棚一樣，罩住下層的空氣和污染物，加劇其堆積，強化霧霾的穩(wěn)定度。

要打破這些大氣自主形成的污染物封閉層，一場降水會是很好的方法。然而華北似乎最缺的就是降水了，去年一個漫長的冬天全國普降大雪，北京也成功被繞過。

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