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“我国的地势西高东低,主导风从青藏高原经过华北到达渤海、辽东半岛后便折向南方,有时甚至到达广东,但最后又转回到内陆,所以华北地区的大气污染物,包括雾霾,传输到朝鲜半岛、日本的很少,到达美国西海岸的更是非常有限.”
《瞭望东方周刊》记者姚玮洁 北京报道
随着中国雾霾天气的持续发生,韩国、日本甚至地处太平洋彼岸的美国都传来了对“中国雾霾”的抱怨之声.
2013年11月,韩国首尔一架私人直升机撞击民间公寓后坠毁,造成机上2人死亡.韩国《论文范文日报》网站称,这次直升机坠毁事故与“来自中国的雾霾’有关.与此同时,美国一些专家也对媒体表示：“中国排放的污染正在吹向美国西海岸”.
中国的雾霾天气是否与日韩PM2.5数值升高有必然联系?来自中国的雾霾究竟会不会通过大气传输到美国?
对此,中国环境科学学会大气环境分会理事长、中国工程院院士王文兴接受《暸望东方周刊》采访时表示,华北地区包括雾霾在内的大气污染物,能够传输到朝鲜半岛、日本的很少,到达美国西海岸的更是非常有限.
中国雾霾“自生自消”
王文兴告诉本刊记者,一些人类的活动和过程,比如城市机动车尾气排放、燃煤锅炉烟气排放、生产钢铁和水泥废气排放等,都会直接导致大气颗粒物排放量的增加、浓度上升.
还有相当一部分大气颗粒物是污染源排放的气态化合物,如二氧化硫、氮氧化物、氨、挥发性有机化合物等是在臭氧等的作用下经过一系列复杂物理、化学过程二次生成的,形成的机理非常复杂.
不过,无论直接排放、还是二次生成的大气颗粒物,它们的远距离传输都受风向的影响.
所谓风向,在气象上指风吹来的方向.风来自北方叫做北风,风来自西方叫做西风.在城市规划中,一般把工业区放在盛行风的下风向处,把居民区放在上风处.
中国北方大部分地区位于北纬90度到60度之间,处于西风带.
所谓西风带,是赤道地区上升的暖空气在气压梯度力的作用下,在赤道上空向北流向北极上空,然后受地转偏向力影响,南风逐渐向右偏转成西南风,到达北纬90度附近上空时偏转成了西风.盛行西风所在的风带就是西风带.
“华北地区大气污染比较严重,当西风盛行时,朝鲜半岛、日本处于我国华北地区的下风向.因此,华北地区一些大气存在时间长、浓度高的污染物有可能随西风经高空传输到朝鲜半岛、日本或者往东更远的地区,从而在一定程度上影响当地的空气质量.”王文兴说.
但是,大气颗粒物的传输同时也受到地形,海陆分布等诸多地理因素影响.特别是在中国,由于地形复杂,大气污染物几乎不可能扩散到国外,而是在中国大陆内部形成一个“环流”.
“我国的地势西高东低,主导风从青藏高原经过华北到达渤海、辽东半岛后便折向南方,有时甚至到达广东,但最后又转回到内陆,所以华北地区的大气污染物,包括雾霾,传输到朝鲜半岛、日本的很少,到达美国西海岸的更是非常有限.”王文兴解释说.
他认为,由于距离遥远,到达美国太平洋沿岸的污染物可以忽略不计,对人的影响就更小了.
南京大学气候与全球变化研究院、大气科学学院教授丁爱军对《暸望东方周刊》表示,大气污染物、特别是PM2.5一般都集中在对流层低层,也就是距离地面1到1.5公里的位置,这一层也叫做边界层.
在一天中,下午2点边界层最高,距离地面1.5至2公里,晚上可能降低至200至300米.
边界层以上的自由对流层部分就是西风带通常所处的位置,一般污染物较少.但在特定天气条件下,边界层的污染可以抬升到自由对流层,并随西风带陕速向下游传输.
不过,这部分污染一般很难到达地表.2007年,丁爱军负责的973项目在东北上空2至3公里处用飞机观测到了来自华北平原的污染,但它对地表的影响已非常小.
逆温不利于污染物扩散
中国科学院大气物理研究所研究员王自发接受《暸望东方周刊》记者采访时表示,雾霾天气多发在静稳天气条件下,这种隋况导致逆温现象时常发生,从而不利于污染物扩散.
当静稳天气产生时,地面上空的大气结构会因气温随高度增加而升高,这就是逆温.
王自发说,逆温的成因其实有很多,比如暖平流逆温,是指暖空气流在冷地面上形成的逆温.
当暖空气遭遇冷地面时,两者之间不断进行热量交换.暖空气下层受冷地面影响最大,气温降低最强烈,上层降温缓慢,从而形成逆温.此外,还有湍流逆温、下沉逆温和锋面逆温等.但不管是哪种逆温情况发生,都不利于污染物的扩散.
“因为发生逆温时,像一个锅盖一样罩在城市上空,所以污染物不太可能扩散出去.”王自发说.
换句话讲,雾霾本身就是由流动性较差的气候条件导致的.如果有非常好的传输条件,出现雾霾的机会也就小得多. 王自发认为,就算污染物扩散了也会被稀释.这就好像在屋子里抽烟的人,虽然在屋内会有强烈的熏呛感,但屋子的四面门窗打开以后,对外面的人影响并不大.
“比如,1公里厚的雾霾存在100平方公里的土地上,第二天稀释到300多公里,气团厚度扩散到3公里,自然就没那么厚了.而且在稀释的过程中并没有污染物补充进来,还有可能在流动的过程中缓慢地反应掉了.”王自发说.
丁爱军也认为,污染物在远距离传输的过程中会出现大量沉降,“主要是干沉降.”
沉降包括干、湿两种.湿沉降主要是通过云和降水过程冲刷,干沉降指大颗粒,以及其他悬浮性成分直接沉降在地表,被植被和水体表面（如海洋）吸附而清除的情况.这种复杂的过程是大气清除与自净污染物的途径之一.而且水体表面上的干沉降明显较大.
从中国东部向东,是广袤的东海、黄海以及更加宽阔的太平洋.
“由于大气中的扩散、稀释和沉降,到达后污染物的影响与源地相比已经差了好几个数量级.”丁爱军说.
日本政府： PM2.5加重与中国无关
日本《产经新闻》旗下的Z*Z*网站曾称,“中国雾霾”影响日本“最严重的情况是,从中国飘到日本的大气污染物以‘酸雨’的形式降落,腐蚀森林、土地和水源,成为永久污染源.”
针对此种看法,环保部系统一位长期从事环境监测研究的的中国工程院院士对《暸望东方周刊》记者表示,“这是很不合理的,我认为咱们对这些无理推断不要去在乎.”
他表示,前些年也有日本、韩国以及美国的专家指责当地酸雨排放是因中国污染物造成的.但经过检测后发现,中国的酸雨和这些国家的酸雨成分并不相同.
“中国的大气污染主要是煤烟型污染,酸雨主要由大量燃烧含硫量高的煤炭形成的,多为硫酸雨,少为硝酸雨,而发达国家脱硫技术做得很好,且燃油所占的比重要比中国大得多,所以他们国家的酸雨主要是硝酸雨,大部分不是从中国传过去的.”他解释说.
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王自发也表示：“中日两国对于日本酸雨是不是由中国传过去的争论由来已久,但是通过监测,结论现在基本上已经明确,来自中国的酸雨对日本的影响不大,不会超过10%.现在已经不怎么争论这个问题了,因为已经是确定的事实了.”
上述院士还告诉记者,美国也曾有专家认为,当地大气的汞污染来自中国,这些都是没有依据的,“他们缺乏相应的调查资料,关于大气污染物远距离传输的问题必须用数据来说话.”
在经过充分的数据调查后,一直声称关东、东海等地烟雾天气和“中国雾霾’高度相关的日本政府也修正了自己的说法.
日本共同社2013年11月14日报道,日本气象厅气象研究所的检测研究显示,鹿儿岛县樱岛火山放出的含二氧化硫的火山气体才应对此负责.
研究表明,樱岛的火山活动趋于活跃,火山气体中的硫酸盐气溶胶浓度在鹿儿岛县周边地区最高,并飘散到本州的南部.研究人员对火山喷发和监测地区的硫酸盐气溶胶浓度进行了对比,结果显示它们存在“很强的关联”.
日本气象厅气象研究所最终认为,即便“中国雾霾”可能对日本北部部分地区有影响,“但造成关东,东海地区污染加重的可能性低.”
另据共同社报道,美国航天局卫星观测结果也印证了日本气象厅气象研究所的这一结论,即日本关东、东海等地的烟雾天气与中国没有关系.
日本千叶县政府也表示,该地PM2.5加重与中国无关.
合作而不是指责
“夏季我国东部大部分地区盛行东南风,韩国与日本等近邻国家排放的大气污染物反而有可能传输到我国东部地区.”王文兴说.
丁爱军也表示,其实地球大气是一个球体,即使有些污染物可以长距离传输,也很难界定相互影响的大小.在指责中国的同时,日韩国家的空气污染物也可能到达中国,譬如福岛核电站泄漏时,中国很多地方就监测到了非常微量的放射陛成分.
“对于我国而言,冬季在大陆性高压——即反气旋的作用下,韩日等地的气团反而比较容易影响我国东部和东南沿海地区.而夏季在海洋性气团即南风的作用下,日韩空气污染物的排放对我国东北地区也有一定的影响.”丁爱军说.
反气旋也称高气压,它的中心气压最高,逐渐向外递减.在北半球,反气旋区域内的空气为顺时针方向流动.这是中国东部和南部沿海易受韩日气团影响的原因.
在国际上,自上世纪60年论文范文始研究远程空气污染（有时也叫越境空气污染）传输问题.当时,科学家们证明欧洲的二氧化硫排放和斯堪的纳维亚地区湖泊的酸化之间存在一定关系.
此后,许多研究都证实氮、空气颗粒物、酸性气体、重金属以及有机污染物会在同一国家或不同国家的大气中飘移长达数千公里,并在沉降之前相互反应,形成二次污染物.
联合国欧洲经济委员会早期实施的欧洲环境条例之一就是采取行动控制硫化物的排放,从而减少酸雨的产生.此后,其他许多国家和地区也都作了努力,希望解决远程空气污染传输问题.这方面的例子有2002年的《东南亚国家联盟关于越境烟雾污染的协议》,《关于控制和预防南亚空气污染的马里宣言》以及美国环保局于2005年年初发布的《清洁空气州际法》.
不过,王文兴表示,东北亚、北美、欧洲是世界上三大区域性大气污染源,这些地方密集的人为气体排放,对全球大气质量及气候都会产生影响.如导致邻近的清洁地区空气质量变差、到达地面的太阳辐射减弱等.
他认为,如果仅仅指责“中国雾霾’进入到其他国家、污染当地环境是不公正的.
其实,在指责“中国雾霾”的同时,来自美国的学者也表示：在足够长的时间段内,在北美、欧洲、东亚大陆上处于相近纬度的地区,空气污染物可以在大气对流层里跨大陆、跨海洋地传输,来自地面、空中、太空的监测都印证了这一说法.
法国“财经”网的文章则称,日韩一边抱怨中国空气污染影响本国空气质量,一边继续将中国当作其汽车产业的重要目标市场.
特别是在西方国家都曾因工业化进程和社会发展衍生出环境问题,甚至比中国的雾霾更加严重.
1943年,美国洛杉矶遭遇了雾霾的攻击,1955年9月洛杉矶发生了最严重的光化学烟雾污染事件,这一情况直到1970年《清洁空气法案》出台才改变.从政府采取行动直至初出成效,美国用了27年时间.
上述环保部系统的院土认为,在上世纪50年代著名的伦敦烟雾事件中,煤烟污染造成死亡人口增加.但是经过不断治理,目前伦敦空气质量明显改善,已经摆脱了“雾都”的形象.而这种变化的重要启示是：西方国家在当时发展阶段的污染比目前中国严重得多,造成的死亡率也比中国高,但他们最终能够比较好地解决污染问题,中国同样有能力、有自信做到.
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逆温层引用文献:
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