“霧霾”是霧和霾的統(tǒng)稱,是將兩種相似且難以區(qū)分的天氣現(xiàn)象共同提及的概括性說法。由于霧和霾都伴隨著能見度下降,所以公眾和媒體也經(jīng)常將二者混為一談,合而論之。針對“霧-霾”現(xiàn)象和有關科學問題,中國氣象局專家指出,霧和霾常常相伴出現(xiàn),并可相互轉化,成分不同且對人類健康的影響也有所不同。
霧和霾相伴而生并能相互轉化
根據(jù)氣象學的定義,凡是大氣中因懸浮的云霧滴(即水滴)導致的能見度低于1公里時,這種天氣現(xiàn)象就稱為霧。當能見度在1~10公里時則被定義為輕霧。
霾則是大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中,使水平能見度小于10公里的空氣普遍混濁現(xiàn)象,這里的干塵粒指的是干氣溶膠粒子。
一般情況下,當能見度在1~10公里時可能既有干氣溶膠的影響(即霾的影響),也可能有水滴的貢獻(即輕霧的貢獻),且不易區(qū)分,所以就被稱為“霧-霾”現(xiàn)象。由于在實際的大氣中沒有氣溶膠粒子作為云霧的凝結核(或冰核),無法形成霧,所以霧和霾的背后都與氣溶膠粒子有關。
霧和霾在一天之中可以變換角色,甚至在同一區(qū)域內(nèi)的不同地方,霧和霾也可能各有側重。譬如一天中清晨的空氣中濕度比較大,水滴含量較多,則出現(xiàn)輕霧和霧的幾率就大一些;到了中午空氣濕度下降,干氣溶膠粒子比重增多,則霾就偏多一些??傊办F-霾”現(xiàn)象通常會相伴出現(xiàn)并可以轉換。
干霾、濕霧是霧和霾的顯著區(qū)別
干氣溶膠粒子和有氣溶膠粒子參與的云霧滴是霾和霧的主要成分,也是二者最主要區(qū)別。通俗來說,霾比較“干”,而霧比較“濕”。
判斷霧和霾哪個偏多,空氣濕度是重要的依據(jù)。一般說來,在霧-霾現(xiàn)象中,當大面積觀測到的空氣相對濕度大于90%時,霧-霾中以霧為主導;當大面積觀測到的空氣濕度低于80%時,以霾為主導。
之所以用空氣濕度作為霧和霾區(qū)分的依據(jù),是因為水汽在霧-霾變化中扮演著重要角色。當空氣中水汽較多時,某些吸水性強的干氣溶膠粒子會吸水、長大,并在過飽和的氣象條件下最終活化為云霧的凝結核,在氣溶膠粒子之外,產(chǎn)生一些云霧滴,從而推動由霾向輕霧和霧的轉化。而當空氣濕度降低時,霧向霾的轉變也會發(fā)生。
值得說明的是,霧和霾原本是自然界的兩種天氣現(xiàn)象,在歷史上人類活動對大氣影響較弱的年代,霧和霾也會不時出現(xiàn),因為自然的循環(huán)過程中也會產(chǎn)生氣溶膠粒子,只不過這些氣溶膠粒子被視為背景氣溶膠,而那時的霧-霾也主要受空氣中水汽變化來控制。但是,隨著人類活動的加劇,這一現(xiàn)象在我國近三十余年出現(xiàn)了顯著變化,當今的霧-霾不僅受到空氣中水分多少和分布的影響,還受到主要源于人為排放的大氣氣溶膠顯著增加的影響。
霾中的PM2.5粒子更易入肺
在干氣溶膠粒子中,存在著較多直徑小于或等于2.5微米的粒子,即是我們俗稱的PM2.5,也稱為可入肺顆粒物,因此在以霾為主導的霧-霾天氣中,可入肺的PM2.5更多。
研究發(fā)現(xiàn),粒徑在10微米以上的顆粒物,會被擋在人的鼻子外面;粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物,能夠進入上呼吸道,對人體健康危害相對較小;而粒徑在2.5微米以下的細顆粒物(即PM2.5),能夠直接進入肺泡并被巨噬細胞吞噬,可以永遠停留在肺泡里,不僅僅對呼吸系統(tǒng),對心血管、對神經(jīng)系統(tǒng)等都會有影響。由于霧中的水滴粒子直徑通常在幾十微米,和PM2.5相比不易直接進入肺部。
至于PM2.5對健康的影響到底有多大,目前尚無定論,這是因為PM2.5對人體的影響是一個長期過程,不是短期內(nèi)就可以表現(xiàn)和評估出來的。同時,產(chǎn)生的影響還與PM2.5濃度、人在其中暴露時間、防護措施和個人體質(zhì)與營養(yǎng)等因素密切相關,因此當前很難關于霾對健康的影響做出準確和定量的判斷。(文/徐文彬)
【科普鏈接:什么是氣溶膠?】
氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系。它們能作為水滴和冰晶的凝結核、太陽輻射的吸收體和散射體,并參與各種化學循環(huán),是大氣的重要組成部分。霧、煙、霾、輕霧(靄)、微塵和煙霧等,都與天然或人為排放的大氣氣溶膠有關。
【科普鏈接:PM2.5是什么】
細顆粒物(PM2.5)是指空氣動力學等效直徑小于等于2.5微米的氣溶膠粒子,是能進入人體肺泡的顆粒物。
【科普鏈接:PM2.5的主要來源有哪些】
PM2.5的主要來源有三大類,一是化石燃料的燃燒,二是生物物質(zhì)燃燒,三是土地覆蓋和利用的變化。其人為來源包括:工礦企業(yè)化石燃料的燃燒,采暖鍋爐燃燒釋放,交通運輸工具的油、氣排放,烹調(diào)和其它人類活動釋放等;其自然來源包括與沙塵暴有關的風蝕過程、火山爆發(fā)、森林大火等釋放的燃燒產(chǎn)物。
編輯:徐彥