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沙尘是灰霾形成“催化剂”

  ——专家警示对于新的天气模式应予高度重视

  本报讯(记者任荃)很多时候,天空明明有太阳,却怎么也看不到太阳——在我国一些大中城市,这样的灰霾天气与日俱增。一项正在进行的973课题研究发现,北京、上海、广州等城市,一年之中有近1/3的日子被霾所笼罩。

出人意料的是,在灰霾天高发的背后,天然沙尘充当了“催化剂”。

  众所周知,霾的形成与人为污染物的排放密切相关。那么,从汽车和工厂烟囱里排出的大量气体是如何在高空形成霾的呢?为了弄清其中的奥秘,由复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任庄国顺教授领衔的课题组,在全国设立了10几个采样观测点,将目光深入霾的内部,“记录”下一段奇妙的化学反应——

  人类活动所排放的酸性污染物与本地扬尘、沙尘暴等碱性天然沙尘可谓“一见钟情”,二者不断“孕育”出可溶性的硫酸盐、硝酸盐等各种有机酸盐。这些颗粒物的吸潮和成云能力极强,它们迅速吸附空气中的大量水汽,“滚雪球”般地茁壮成长,最终形成灰蒙蒙的一片。

  理论上说,在没有凝结核的情况下,空气中的相对湿度达到500%以上时,水汽才会凝结。而如果有某种介质存在,成云速度就会大大加快。课题组发现,在霾的形成过程中,天然沙尘充当了凝结核,而且促成了硫酸盐、硝酸盐等“新核”的诞生,加速了霾的形成。这也就是为什么霾天的相对湿度都在100%以下,却仍能形成一种“乌云蔽日”的感觉。

  以乌鲁木齐为例,庄国顺进一步解释着灰霾成因:“在那里,我们发现,空气中的铵盐占到大气细颗粒物含量的50%,有时甚至高达75%。要知道,铵盐具有很强的吸水性,且成核能力强,成霾速度非常之快。”

  大量样本分析表明,灰霾是由天然气溶胶(沙尘)与人为气溶胶(污染物)相互作用后,以细颗粒物为主要成分的混合气溶胶。就全国范围来看,在经济发达的长三角、珠三角和京津地区,由天然源与人为源衍生出的大气二次污染尤为明显,并呈现向更大区域恶化、蔓延的趋势。

  庄国顺表示,随着我国城市汽车保有量的迅速增加以及燃煤污染的加剧,这种新型的大气化学反应正逐渐发展成为一种新的天气模式。与一次污染物相比,以颗粒物为主的混合气溶胶其理化、甚至光学性质都已改变,进而影响到太阳辐射,并影响局部气候和人类健康,必须引起有关部门的高度重视。

  何谓气溶胶?

  简单地说,气溶胶是指悬浮在空气中的固体或气体颗粒,分为天然和人为两种,能以吸收辐射或散射辐射的方式影响气候。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第三次评估报告指出,全球气候变化的众多影响因子中,最不确定、急待解决的是气溶胶的作用,它已成为深入理解气候变化的一个关键。


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