浅谈雾霾形成机理及研究现状

王明娜

摘 要 近年来，我国频繁出现大范围雾霾现象，对人们的生活、生产以及身体健康产生了巨大的影响。因此，探索雾霾成因及研究现状具有非常重要的意义。本文分析了雾霾定义、成分，并阐述了雾霾形成机理以及现阶段研究現状。以期为雾霾污染的治理提供一定的理论基础。

关键词 雾霾 组成成分 形成机理 研究现状

中图分类号：X511 文献标识码：A

1雾霾的定义

雾霾，顾名思义是雾和霾的结合体，雾、霾均属于悬于近地面空气层中常见的对视程造成障碍的天气现象。雾、霾的存在会降低空气透明度、能见度，虽然同属视程障碍物，但并不完全相同。

雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。按世界卫生组织规定，如果水平能见度在1km以下，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾。

霾，也称灰霾、烟霾，是指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子浮于空中，造成大气混浊，视野模糊并导致能见度在1-10km的现象，霾是非水成组成的气溶胶系统，出现霾时空气相对干燥，空气相对湿度通常在60%以下。

雾霾则是雾与霾两者共同形成的混合物，是指空气当中不仅有雾，雾中还有霾。我国不少地区已经把霾天气并入雾一同作为灾害性的天气预警预报，统称为“雾霾天气”。

2雾霾形成机理

2.1雾霾组成

雾霾成分非常复杂，属于“复合型”物质，主要包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物质及其它物质。

二氧化硫是大气中最常见的污染物之一，无色、有刺激性气味，易溶于水，易被人体吸入，大雾天易转化成具有腐蚀性的亚硫酸。氮氧化物包括一氧化氮和二氧化氮，其中一氧化氮不稳定，易与空气中的氧气反应生成有毒的、腐蚀性二氧化氮。另外，氮氧化物和碳氢化合物在紫外线照射下会反应生成有毒的光化学烟雾。颗粒物是上世纪洛杉矶光化学烟雾的主要成分，也是京津冀雾霾天气含量最高物质。颗粒物主要指PM10和PM2.5，PM10是指空气动力学当量直径≤10 m的颗粒物，也称可吸入颗粒物。而我们通常所说的雾霾中含量较高的颗粒物，造成雾霾的“元凶”主要指PM2.5，是指空气动力学当量直径≤2.5 m的颗粒物，也称细颗粒物。其它物质，包括酸，碱、盐、胺、酚以及尘埃、螨虫、结核杆菌、流感病毒等有毒物质，据研究雾霾中此类物质含量一般是普通空气含量的的几十倍。

2.2形成机理

我国雾霾污染的形成原因主要包括人为因素和自然因素。形成机理涉及光化学烟雾的转化等机理。

人为因素，主要是传统的生产消费行为、片面的追求经济利益、不健全的制度体系下污染源的增加。随着经济高速发展，工业水平迅速提高，大量的工业废气、汽车尾气、建筑扬尘、垃圾焚烧等污染源不断地向大气排放二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物等污染物，直接推动了雾霾天气的形成。另外，不合理的城市布局，城区高楼大厦等建筑物也阻碍污染物的稀释扩散。

自然因素，一是自然灾害，如火山喷发、森林大火、裸露的土地等会向大气输送大量尘粒等物质，为雾霾污染提供了有利条件。二是不利的气象条件，特别是在静稳，逆温天气中，污染物的稀释扩散能力受阻，造成近地面污染物浓度累积，使污染物浓度扩大到几十倍甚至几百倍。气温越低，风速越小，相对湿度越大，连续不降水时间越长，越有利于雾霾天气的形成。三是地形因素，在一定的地形因素及特定的气象条件下，不同区域中的污染物会不断的移动，相互传输。例如北京三面环山的特殊地形，西面、北面的弱冷空气很难进入平原地区，而来自北京南面的外来污染物却能长驱直入，客观上有利于雾霾的形成。

3雾霾研究现状

近年来，我国雾霾天气发生的频率，污染的严重程度都呈上升趋势，但整体研究还处于认知阶段，现已有研究将中国的霾区分成9大块，其中，京津冀、华东地区、珠三角以及西南地区4大区域已经成为重霾区。相对于国外对雾霾的研究，我国主要围绕雾霾污染区域性污染及影响展开讨论。 国内学者也提出了一系列治理雾霾的措施，但尚处于对雾霾治理的探索中。

相对于国内研究，国外的雾霾研究已经相对完善，国外学者主要从雾霾的化学组成成分、光学特征等微观方向来研究雾霾，特别是在雾霾治理政策、治理技术甚至是公众参与方面都有众多研究。

4结语

目前，雾霾已经成为五大民生热点话题之一。影响雾霾形成的因素包括人为与自然等因素，在绝大多数情况下，各种因素是并存的，静风、逆温等稳定的气象条件也会导致雾霾天气的发生。国内外学者对雾霾的成因、机理及其危害进行了大量的研究，但国内的研究，缺乏探讨颗粒物之间的相互作用及雾霾污染形成机制的微观研究，众多研究也主要集中在大城市。总体上我国对雾霾污染形成的研究还处在认知阶段，不够系统，需要借鉴国外的成功经验，并结合我国基本国情，进行进一步的深入研究。

参考文献

[1] 张运英，黄菲等. 2009广东雾霾天气能见度时空分布特征分析[J].热带地理，2010，29（04）：324-328.

[2] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003：23-24.

[3] 何爱平，石莹.我国雾霾城市治理中的生态文明建设路径[J].西北农业大学学报，2014，44（02）：94-97.

[4] 张人禾，李强，张若楠. 2013年1月中国东部持续性强雾霾天气产生的气象条件分析[J].中国地球科学（中文版），2014，44（01）：27-36.

[5] 蒋维楣，孙鉴泞等.空气污染气象学教程[M].北京：气象出版社，2004.

[6] 王珊，修天阳等. 1960-2012年西安地区雾霾日数与天气因素变化规律分析[J].环境科学学报，2014，34（01）：1-8 .

[7] 赵娜，尹志聪，吴芳.北京一次性持续雾霾的特征及成因分析[J].气象与环境科学报，2014，30（05）：15-19.

[8] 代玉田，于凤英.常平等德州市高血压发病气象条件与预报模式[J].气象与环境学报，2012，28（05）：79-82.